]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
sched/deadline: Remove dl_new from struct sched_dl_entity
[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/ctype.h>
70 #include <linux/ftrace.h>
71 #include <linux/slab.h>
72 #include <linux/init_task.h>
73 #include <linux/context_tracking.h>
74 #include <linux/compiler.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
81 #include <asm/paravirt.h>
82 #endif
83
84 #include "sched.h"
85 #include "../workqueue_internal.h"
86 #include "../smpboot.h"
87
88 #define CREATE_TRACE_POINTS
89 #include <trace/events/sched.h>
90
91 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
92 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
93
94 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
95
96 void update_rq_clock(struct rq *rq)
97 {
98         s64 delta;
99
100         lockdep_assert_held(&rq->lock);
101
102         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
103                 return;
104
105         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
106         if (delta < 0)
107                 return;
108         rq->clock += delta;
109         update_rq_clock_task(rq, delta);
110 }
111
112 /*
113  * Debugging: various feature bits
114  */
115
116 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
117         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
118
119 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
120 #include "features.h"
121         0;
122
123 #undef SCHED_FEAT
124
125 /*
126  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
127  * Limited because this is done with IRQs disabled.
128  */
129 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
130
131 /*
132  * period over which we average the RT time consumption, measured
133  * in ms.
134  *
135  * default: 1s
136  */
137 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
138
139 /*
140  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
141  * default: 1s
142  */
143 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
144
145 __read_mostly int scheduler_running;
146
147 /*
148  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
149  * default: 0.95s
150  */
151 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
152
153 /* cpus with isolated domains */
154 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
155
156 /*
157  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
158  */
159 static struct rq *this_rq_lock(void)
160         __acquires(rq->lock)
161 {
162         struct rq *rq;
163
164         local_irq_disable();
165         rq = this_rq();
166         raw_spin_lock(&rq->lock);
167
168         return rq;
169 }
170
171 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
172 /*
173  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
174  */
175
176 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
177 {
178         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
179                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
180 }
181
182 /*
183  * High-resolution timer tick.
184  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
185  */
186 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
187 {
188         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
189
190         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
191
192         raw_spin_lock(&rq->lock);
193         update_rq_clock(rq);
194         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
195         raw_spin_unlock(&rq->lock);
196
197         return HRTIMER_NORESTART;
198 }
199
200 #ifdef CONFIG_SMP
201
202 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
203 {
204         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
205
206         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
207 }
208
209 /*
210  * called from hardirq (IPI) context
211  */
212 static void __hrtick_start(void *arg)
213 {
214         struct rq *rq = arg;
215
216         raw_spin_lock(&rq->lock);
217         __hrtick_restart(rq);
218         rq->hrtick_csd_pending = 0;
219         raw_spin_unlock(&rq->lock);
220 }
221
222 /*
223  * Called to set the hrtick timer state.
224  *
225  * called with rq->lock held and irqs disabled
226  */
227 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
228 {
229         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
230         ktime_t time;
231         s64 delta;
232
233         /*
234          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
235          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
236          */
237         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
238         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
239
240         hrtimer_set_expires(timer, time);
241
242         if (rq == this_rq()) {
243                 __hrtick_restart(rq);
244         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
245                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
246                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
247         }
248 }
249
250 static int
251 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
252 {
253         int cpu = (int)(long)hcpu;
254
255         switch (action) {
256         case CPU_UP_CANCELED:
257         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
258         case CPU_DOWN_PREPARE:
259         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
260         case CPU_DEAD:
261         case CPU_DEAD_FROZEN:
262                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
263                 return NOTIFY_OK;
264         }
265
266         return NOTIFY_DONE;
267 }
268
269 static __init void init_hrtick(void)
270 {
271         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
272 }
273 #else
274 /*
275  * Called to set the hrtick timer state.
276  *
277  * called with rq->lock held and irqs disabled
278  */
279 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
280 {
281         /*
282          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
283          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
284          */
285         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
286         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
287                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
288 }
289
290 static inline void init_hrtick(void)
291 {
292 }
293 #endif /* CONFIG_SMP */
294
295 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
296 {
297 #ifdef CONFIG_SMP
298         rq->hrtick_csd_pending = 0;
299
300         rq->hrtick_csd.flags = 0;
301         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
302         rq->hrtick_csd.info = rq;
303 #endif
304
305         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
306         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
307 }
308 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
309 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
310 {
311 }
312
313 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
314 {
315 }
316
317 static inline void init_hrtick(void)
318 {
319 }
320 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
321
322 /*
323  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
324  */
325 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
326 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
327         for (;;) {                                                      \
328                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
329                 if (__old == __val)                                     \
330                         break;                                          \
331                 __val = __old;                                          \
332         }                                                               \
333         __old;                                                          \
334 })
335
336 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
337 /*
338  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
339  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
340  * spurious IPIs.
341  */
342 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
343 {
344         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
345         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
346 }
347
348 /*
349  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
350  *
351  * If this returns true, then the idle task promises to call
352  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
353  */
354 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
355 {
356         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
357         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
358
359         for (;;) {
360                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
361                         return false;
362                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
363                         return true;
364                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
365                 if (old == val)
366                         break;
367                 val = old;
368         }
369         return true;
370 }
371
372 #else
373 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
374 {
375         set_tsk_need_resched(p);
376         return true;
377 }
378
379 #ifdef CONFIG_SMP
380 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
381 {
382         return false;
383 }
384 #endif
385 #endif
386
387 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
388 {
389         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
390
391         /*
392          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
393          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
394          * wakeup due to that.
395          *
396          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
397          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
398          */
399         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
400                 return;
401
402         get_task_struct(task);
403
404         /*
405          * The head is context local, there can be no concurrency.
406          */
407         *head->lastp = node;
408         head->lastp = &node->next;
409 }
410
411 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
412 {
413         struct wake_q_node *node = head->first;
414
415         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
416                 struct task_struct *task;
417
418                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
419                 BUG_ON(!task);
420                 /* task can safely be re-inserted now */
421                 node = node->next;
422                 task->wake_q.next = NULL;
423
424                 /*
425                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
426                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
427                  */
428                 wake_up_process(task);
429                 put_task_struct(task);
430         }
431 }
432
433 /*
434  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
435  *
436  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
437  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
438  * the target CPU.
439  */
440 void resched_curr(struct rq *rq)
441 {
442         struct task_struct *curr = rq->curr;
443         int cpu;
444
445         lockdep_assert_held(&rq->lock);
446
447         if (test_tsk_need_resched(curr))
448                 return;
449
450         cpu = cpu_of(rq);
451
452         if (cpu == smp_processor_id()) {
453                 set_tsk_need_resched(curr);
454                 set_preempt_need_resched();
455                 return;
456         }
457
458         if (set_nr_and_not_polling(curr))
459                 smp_send_reschedule(cpu);
460         else
461                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
462 }
463
464 void resched_cpu(int cpu)
465 {
466         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
467         unsigned long flags;
468
469         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
470                 return;
471         resched_curr(rq);
472         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
473 }
474
475 #ifdef CONFIG_SMP
476 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
477 /*
478  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
479  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
480  *
481  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
482  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
483  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
484  */
485 int get_nohz_timer_target(void)
486 {
487         int i, cpu = smp_processor_id();
488         struct sched_domain *sd;
489
490         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
491                 return cpu;
492
493         rcu_read_lock();
494         for_each_domain(cpu, sd) {
495                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
496                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
497                                 cpu = i;
498                                 goto unlock;
499                         }
500                 }
501         }
502
503         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
504                 cpu = housekeeping_any_cpu();
505 unlock:
506         rcu_read_unlock();
507         return cpu;
508 }
509 /*
510  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
511  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
512  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
513  * idle system the next event might even be infinite time into the
514  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
515  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
516  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
517  * wheel for the next timer event.
518  */
519 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
520 {
521         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
522
523         if (cpu == smp_processor_id())
524                 return;
525
526         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
527                 smp_send_reschedule(cpu);
528         else
529                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
530 }
531
532 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
533 {
534         /*
535          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
536          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
537          * If needed we can still optimize that later with an
538          * empty IRQ.
539          */
540         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
541                 if (cpu != smp_processor_id() ||
542                     tick_nohz_tick_stopped())
543                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
544                 return true;
545         }
546
547         return false;
548 }
549
550 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
551 {
552         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
553                 wake_up_idle_cpu(cpu);
554 }
555
556 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
557 {
558         int cpu = smp_processor_id();
559
560         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
561                 return false;
562
563         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
564                 return true;
565
566         /*
567          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
568          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
569          */
570         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
571         return false;
572 }
573
574 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
575
576 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
577 {
578         return false;
579 }
580
581 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
582
583 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
584 bool sched_can_stop_tick(void)
585 {
586         /*
587          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
588          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
589          */
590         if (current->policy == SCHED_FIFO)
591                 return true;
592
593         /*
594          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
595          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
596          */
597         if (current->policy == SCHED_RR) {
598                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
599
600                 return list_is_singular(&rt_se->run_list);
601         }
602
603         /*
604          * More than one running task need preemption.
605          * nr_running update is assumed to be visible
606          * after IPI is sent from wakers.
607          */
608         if (this_rq()->nr_running > 1)
609                 return false;
610
611         return true;
612 }
613 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
614
615 void sched_avg_update(struct rq *rq)
616 {
617         s64 period = sched_avg_period();
618
619         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
620                 /*
621                  * Inline assembly required to prevent the compiler
622                  * optimising this loop into a divmod call.
623                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
624                  */
625                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
626                 rq->age_stamp += period;
627                 rq->rt_avg /= 2;
628         }
629 }
630
631 #endif /* CONFIG_SMP */
632
633 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
634                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
635 /*
636  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
637  * node and @up when leaving it for the final time.
638  *
639  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
640  */
641 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
642                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
643 {
644         struct task_group *parent, *child;
645         int ret;
646
647         parent = from;
648
649 down:
650         ret = (*down)(parent, data);
651         if (ret)
652                 goto out;
653         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
654                 parent = child;
655                 goto down;
656
657 up:
658                 continue;
659         }
660         ret = (*up)(parent, data);
661         if (ret || parent == from)
662                 goto out;
663
664         child = parent;
665         parent = parent->parent;
666         if (parent)
667                 goto up;
668 out:
669         return ret;
670 }
671
672 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
673 {
674         return 0;
675 }
676 #endif
677
678 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
679 {
680         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
681         struct load_weight *load = &p->se.load;
682
683         /*
684          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
685          */
686         if (idle_policy(p->policy)) {
687                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
688                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
689                 return;
690         }
691
692         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
693         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
694 }
695
696 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
697 {
698         update_rq_clock(rq);
699         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
700                 sched_info_queued(rq, p);
701         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
702 }
703
704 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
705 {
706         update_rq_clock(rq);
707         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
708                 sched_info_dequeued(rq, p);
709         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
710 }
711
712 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
713 {
714         if (task_contributes_to_load(p))
715                 rq->nr_uninterruptible--;
716
717         enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         if (task_contributes_to_load(p))
723                 rq->nr_uninterruptible++;
724
725         dequeue_task(rq, p, flags);
726 }
727
728 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
729 {
730 /*
731  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
732  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
733  */
734 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
735         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
736 #endif
737 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
738         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
739
740         /*
741          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
742          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
743          * {soft,}irq region.
744          *
745          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
746          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
747          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
748          * monotonic.
749          *
750          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
751          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
752          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
753          * atomic ops.
754          */
755         if (irq_delta > delta)
756                 irq_delta = delta;
757
758         rq->prev_irq_time += irq_delta;
759         delta -= irq_delta;
760 #endif
761 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
762         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
763                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
764                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
765
766                 if (unlikely(steal > delta))
767                         steal = delta;
768
769                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
770                 delta -= steal;
771         }
772 #endif
773
774         rq->clock_task += delta;
775
776 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
777         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
778                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
779 #endif
780 }
781
782 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
783 {
784         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
785         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
786
787         if (stop) {
788                 /*
789                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
790                  * userspace knows about and won't get confused about.
791                  *
792                  * Also, it will make PI more or less work without too
793                  * much confusion -- but then, stop work should not
794                  * rely on PI working anyway.
795                  */
796                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
797
798                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
799         }
800
801         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
802
803         if (old_stop) {
804                 /*
805                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
806                  * it can die in pieces.
807                  */
808                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
809         }
810 }
811
812 /*
813  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
814  */
815 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
816 {
817         return p->static_prio;
818 }
819
820 /*
821  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
822  * without taking RT-inheritance into account. Might be
823  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
824  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
825  * estimator recalculates.
826  */
827 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
828 {
829         int prio;
830
831         if (task_has_dl_policy(p))
832                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
833         else if (task_has_rt_policy(p))
834                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
835         else
836                 prio = __normal_prio(p);
837         return prio;
838 }
839
840 /*
841  * Calculate the current priority, i.e. the priority
842  * taken into account by the scheduler. This value might
843  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
844  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
845  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
846  */
847 static int effective_prio(struct task_struct *p)
848 {
849         p->normal_prio = normal_prio(p);
850         /*
851          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
852          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
853          * to the normal priority:
854          */
855         if (!rt_prio(p->prio))
856                 return p->normal_prio;
857         return p->prio;
858 }
859
860 /**
861  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
862  * @p: the task in question.
863  *
864  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
865  */
866 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
867 {
868         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
869 }
870
871 /*
872  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
873  * use the balance_callback list if you want balancing.
874  *
875  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
876  * balance_callback().
877  */
878 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
879                                        const struct sched_class *prev_class,
880                                        int oldprio)
881 {
882         if (prev_class != p->sched_class) {
883                 if (prev_class->switched_from)
884                         prev_class->switched_from(rq, p);
885
886                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
887         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
888                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
889 }
890
891 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
892 {
893         const struct sched_class *class;
894
895         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
896                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
897         } else {
898                 for_each_class(class) {
899                         if (class == rq->curr->sched_class)
900                                 break;
901                         if (class == p->sched_class) {
902                                 resched_curr(rq);
903                                 break;
904                         }
905                 }
906         }
907
908         /*
909          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
910          * this case, we can save a useless back to back clock update.
911          */
912         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
913                 rq_clock_skip_update(rq, true);
914 }
915
916 #ifdef CONFIG_SMP
917 /*
918  * This is how migration works:
919  *
920  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
921  *    stop_one_cpu().
922  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
923  *    off the CPU)
924  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
925  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
926  *    it and puts it into the right queue.
927  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
928  *    is done.
929  */
930
931 /*
932  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
933  *
934  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
935  */
936 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
937 {
938         lockdep_assert_held(&rq->lock);
939
940         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
941         dequeue_task(rq, p, 0);
942         set_task_cpu(p, new_cpu);
943         raw_spin_unlock(&rq->lock);
944
945         rq = cpu_rq(new_cpu);
946
947         raw_spin_lock(&rq->lock);
948         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
949         enqueue_task(rq, p, 0);
950         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
951         check_preempt_curr(rq, p, 0);
952
953         return rq;
954 }
955
956 struct migration_arg {
957         struct task_struct *task;
958         int dest_cpu;
959 };
960
961 /*
962  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
963  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
964  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
965  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
966  *
967  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
968  * as the task is no longer on this CPU.
969  */
970 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
971 {
972         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
973                 return rq;
974
975         /* Affinity changed (again). */
976         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
977                 return rq;
978
979         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
980
981         return rq;
982 }
983
984 /*
985  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
986  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
987  * 'pushing' onto another runqueue.
988  */
989 static int migration_cpu_stop(void *data)
990 {
991         struct migration_arg *arg = data;
992         struct task_struct *p = arg->task;
993         struct rq *rq = this_rq();
994
995         /*
996          * The original target cpu might have gone down and we might
997          * be on another cpu but it doesn't matter.
998          */
999         local_irq_disable();
1000         /*
1001          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1002          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1003          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1004          */
1005         sched_ttwu_pending();
1006
1007         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1008         raw_spin_lock(&rq->lock);
1009         /*
1010          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1011          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1012          * we're holding p->pi_lock.
1013          */
1014         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1015                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1016         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1017         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1018
1019         local_irq_enable();
1020         return 0;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1025  * actually call this function.
1026  */
1027 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1028 {
1029         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1030         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1031 }
1032
1033 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1034 {
1035         struct rq *rq = task_rq(p);
1036         bool queued, running;
1037
1038         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1039
1040         queued = task_on_rq_queued(p);
1041         running = task_current(rq, p);
1042
1043         if (queued) {
1044                 /*
1045                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1046                  * holding rq->lock.
1047                  */
1048                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1049                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1050         }
1051         if (running)
1052                 put_prev_task(rq, p);
1053
1054         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1055
1056         if (running)
1057                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1058         if (queued)
1059                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1064  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1065  * is removed from the allowed bitmask.
1066  *
1067  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1068  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1069  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1070  */
1071 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1072                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1073 {
1074         unsigned long flags;
1075         struct rq *rq;
1076         unsigned int dest_cpu;
1077         int ret = 0;
1078
1079         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1080
1081         /*
1082          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1083          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1084          */
1085         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1086                 ret = -EINVAL;
1087                 goto out;
1088         }
1089
1090         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1091                 goto out;
1092
1093         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1094                 ret = -EINVAL;
1095                 goto out;
1096         }
1097
1098         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1099
1100         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1101         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1102                 goto out;
1103
1104         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1105         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1106                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1107                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1108                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1109                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1110                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1111                 return 0;
1112         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1113                 /*
1114                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1115                  * afterwards anyway.
1116                  */
1117                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1118                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1119                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1120         }
1121 out:
1122         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1123
1124         return ret;
1125 }
1126
1127 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1128 {
1129         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1130 }
1131 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1132
1133 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1134 {
1135 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1136         /*
1137          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1138          * ttwu() will sort out the placement.
1139          */
1140         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1141                         !p->on_rq);
1142
1143         /*
1144          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1145          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1146          * time relying on p->on_rq.
1147          */
1148         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1149                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1150                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1151
1152 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1153         /*
1154          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1155          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1156          *
1157          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1158          * see task_group().
1159          *
1160          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1161          * task_rq_lock().
1162          */
1163         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1164                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1165 #endif
1166 #endif
1167
1168         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1169
1170         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1171                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1172                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1173                 p->se.nr_migrations++;
1174                 perf_event_task_migrate(p);
1175         }
1176
1177         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1178 }
1179
1180 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1181 {
1182         if (task_on_rq_queued(p)) {
1183                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1184
1185                 src_rq = task_rq(p);
1186                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1187
1188                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1189                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1190                 set_task_cpu(p, cpu);
1191                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1192                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1193                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1194         } else {
1195                 /*
1196                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1197                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1198                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1199                  */
1200                 p->wake_cpu = cpu;
1201         }
1202 }
1203
1204 struct migration_swap_arg {
1205         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1206         int src_cpu, dst_cpu;
1207 };
1208
1209 static int migrate_swap_stop(void *data)
1210 {
1211         struct migration_swap_arg *arg = data;
1212         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1213         int ret = -EAGAIN;
1214
1215         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1216                 return -EAGAIN;
1217
1218         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1219         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1220
1221         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1222                         &arg->dst_task->pi_lock);
1223         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1224
1225         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1226                 goto unlock;
1227
1228         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1229                 goto unlock;
1230
1231         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1232                 goto unlock;
1233
1234         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1235                 goto unlock;
1236
1237         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1238         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1239
1240         ret = 0;
1241
1242 unlock:
1243         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1244         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1245         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1246
1247         return ret;
1248 }
1249
1250 /*
1251  * Cross migrate two tasks
1252  */
1253 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1254 {
1255         struct migration_swap_arg arg;
1256         int ret = -EINVAL;
1257
1258         arg = (struct migration_swap_arg){
1259                 .src_task = cur,
1260                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1261                 .dst_task = p,
1262                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1263         };
1264
1265         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1266                 goto out;
1267
1268         /*
1269          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1270          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1271          */
1272         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1273                 goto out;
1274
1275         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1276                 goto out;
1277
1278         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1279                 goto out;
1280
1281         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1282         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1283
1284 out:
1285         return ret;
1286 }
1287
1288 /*
1289  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1290  *
1291  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1292  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1293  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1294  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1295  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1296  * @p has remained unscheduled the whole time.
1297  *
1298  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1299  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1300  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1301  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1302  * waiting to become inactive.
1303  */
1304 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1305 {
1306         unsigned long flags;
1307         int running, queued;
1308         unsigned long ncsw;
1309         struct rq *rq;
1310
1311         for (;;) {
1312                 /*
1313                  * We do the initial early heuristics without holding
1314                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1315                  * the runqueue lock when things look like they will
1316                  * work out!
1317                  */
1318                 rq = task_rq(p);
1319
1320                 /*
1321                  * If the task is actively running on another CPU
1322                  * still, just relax and busy-wait without holding
1323                  * any locks.
1324                  *
1325                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1326                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1327                  * But we don't care, since "task_running()" will
1328                  * return false if the runqueue has changed and p
1329                  * is actually now running somewhere else!
1330                  */
1331                 while (task_running(rq, p)) {
1332                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1333                                 return 0;
1334                         cpu_relax();
1335                 }
1336
1337                 /*
1338                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1339                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1340                  * just go back and repeat.
1341                  */
1342                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1343                 trace_sched_wait_task(p);
1344                 running = task_running(rq, p);
1345                 queued = task_on_rq_queued(p);
1346                 ncsw = 0;
1347                 if (!match_state || p->state == match_state)
1348                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1349                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1350
1351                 /*
1352                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1353                  */
1354                 if (unlikely(!ncsw))
1355                         break;
1356
1357                 /*
1358                  * Was it really running after all now that we
1359                  * checked with the proper locks actually held?
1360                  *
1361                  * Oops. Go back and try again..
1362                  */
1363                 if (unlikely(running)) {
1364                         cpu_relax();
1365                         continue;
1366                 }
1367
1368                 /*
1369                  * It's not enough that it's not actively running,
1370                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1371                  * preempted!
1372                  *
1373                  * So if it was still runnable (but just not actively
1374                  * running right now), it's preempted, and we should
1375                  * yield - it could be a while.
1376                  */
1377                 if (unlikely(queued)) {
1378                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1379
1380                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1381                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1382                         continue;
1383                 }
1384
1385                 /*
1386                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1387                  * runnable, which means that it will never become
1388                  * running in the future either. We're all done!
1389                  */
1390                 break;
1391         }
1392
1393         return ncsw;
1394 }
1395
1396 /***
1397  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1398  * @p: the to-be-kicked thread
1399  *
1400  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1401  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1402  *
1403  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1404  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1405  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1406  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1407  * achieved as well.
1408  */
1409 void kick_process(struct task_struct *p)
1410 {
1411         int cpu;
1412
1413         preempt_disable();
1414         cpu = task_cpu(p);
1415         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1416                 smp_send_reschedule(cpu);
1417         preempt_enable();
1418 }
1419 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1420
1421 /*
1422  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1423  */
1424 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1425 {
1426         int nid = cpu_to_node(cpu);
1427         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1428         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1429         int dest_cpu;
1430
1431         /*
1432          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1433          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1434          * select the cpu on the other node.
1435          */
1436         if (nid != -1) {
1437                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1438
1439                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1440                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1441                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1442                                 continue;
1443                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1444                                 continue;
1445                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1446                                 return dest_cpu;
1447                 }
1448         }
1449
1450         for (;;) {
1451                 /* Any allowed, online CPU? */
1452                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1453                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1454                                 continue;
1455                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1456                                 continue;
1457                         goto out;
1458                 }
1459
1460                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1461                 switch (state) {
1462                 case cpuset:
1463                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1464                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1465                                 state = possible;
1466                                 break;
1467                         }
1468                         /* fall-through */
1469                 case possible:
1470                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1471                         state = fail;
1472                         break;
1473
1474                 case fail:
1475                         BUG();
1476                         break;
1477                 }
1478         }
1479
1480 out:
1481         if (state != cpuset) {
1482                 /*
1483                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1484                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1485                  * leave kernel.
1486                  */
1487                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1488                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1489                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1490                 }
1491         }
1492
1493         return dest_cpu;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1498  */
1499 static inline
1500 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1501 {
1502         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1503
1504         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1505                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1506
1507         /*
1508          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1509          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1510          * cpu.
1511          *
1512          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1513          *
1514          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1515          *   not worry about this generic constraint ]
1516          */
1517         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1518                      !cpu_online(cpu)))
1519                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1520
1521         return cpu;
1522 }
1523
1524 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1525 {
1526         s64 diff = sample - *avg;
1527         *avg += diff >> 3;
1528 }
1529
1530 #else
1531
1532 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1533                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1534 {
1535         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1536 }
1537
1538 #endif /* CONFIG_SMP */
1539
1540 static void
1541 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1542 {
1543 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1544         struct rq *rq = this_rq();
1545
1546 #ifdef CONFIG_SMP
1547         int this_cpu = smp_processor_id();
1548
1549         if (cpu == this_cpu) {
1550                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1551                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1552         } else {
1553                 struct sched_domain *sd;
1554
1555                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1556                 rcu_read_lock();
1557                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1558                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1559                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1560                                 break;
1561                         }
1562                 }
1563                 rcu_read_unlock();
1564         }
1565
1566         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1567                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1568
1569 #endif /* CONFIG_SMP */
1570
1571         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1572         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1573
1574         if (wake_flags & WF_SYNC)
1575                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1576
1577 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1578 }
1579
1580 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1581 {
1582         activate_task(rq, p, en_flags);
1583         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1584
1585         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1586         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1587                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1588 }
1589
1590 /*
1591  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1592  */
1593 static void
1594 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1595 {
1596         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1597         p->state = TASK_RUNNING;
1598         trace_sched_wakeup(p);
1599
1600 #ifdef CONFIG_SMP
1601         if (p->sched_class->task_woken) {
1602                 /*
1603                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1604                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1605                  */
1606                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1607                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1608                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1609         }
1610
1611         if (rq->idle_stamp) {
1612                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1613                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1614
1615                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1616
1617                 if (rq->avg_idle > max)
1618                         rq->avg_idle = max;
1619
1620                 rq->idle_stamp = 0;
1621         }
1622 #endif
1623 }
1624
1625 static void
1626 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1627 {
1628         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1629
1630 #ifdef CONFIG_SMP
1631         if (p->sched_contributes_to_load)
1632                 rq->nr_uninterruptible--;
1633 #endif
1634
1635         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1636         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1637 }
1638
1639 /*
1640  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1641  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1642  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1643  * the task is still ->on_rq.
1644  */
1645 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1646 {
1647         struct rq *rq;
1648         int ret = 0;
1649
1650         rq = __task_rq_lock(p);
1651         if (task_on_rq_queued(p)) {
1652                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1653                 update_rq_clock(rq);
1654                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1655                 ret = 1;
1656         }
1657         __task_rq_unlock(rq);
1658
1659         return ret;
1660 }
1661
1662 #ifdef CONFIG_SMP
1663 void sched_ttwu_pending(void)
1664 {
1665         struct rq *rq = this_rq();
1666         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1667         struct task_struct *p;
1668         unsigned long flags;
1669
1670         if (!llist)
1671                 return;
1672
1673         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1674         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1675
1676         while (llist) {
1677                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1678                 llist = llist_next(llist);
1679                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1680         }
1681
1682         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1683         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1684 }
1685
1686 void scheduler_ipi(void)
1687 {
1688         /*
1689          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1690          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1691          * this IPI.
1692          */
1693         preempt_fold_need_resched();
1694
1695         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1696                 return;
1697
1698         /*
1699          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1700          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1701          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1702          * we do call them.
1703          *
1704          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1705          * properly.
1706          *
1707          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1708          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1709          * somewhat pessimize the simple resched case.
1710          */
1711         irq_enter();
1712         sched_ttwu_pending();
1713
1714         /*
1715          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1716          */
1717         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1718                 this_rq()->idle_balance = 1;
1719                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1720         }
1721         irq_exit();
1722 }
1723
1724 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1725 {
1726         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1727
1728         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1729                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1730                         smp_send_reschedule(cpu);
1731                 else
1732                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1733         }
1734 }
1735
1736 void wake_up_if_idle(int cpu)
1737 {
1738         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1739         unsigned long flags;
1740
1741         rcu_read_lock();
1742
1743         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1744                 goto out;
1745
1746         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1747                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1748         } else {
1749                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1750                 if (is_idle_task(rq->curr))
1751                         smp_send_reschedule(cpu);
1752                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1753                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1754         }
1755
1756 out:
1757         rcu_read_unlock();
1758 }
1759
1760 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1761 {
1762         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1763 }
1764 #endif /* CONFIG_SMP */
1765
1766 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1767 {
1768         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1769
1770 #if defined(CONFIG_SMP)
1771         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1772                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1773                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1774                 return;
1775         }
1776 #endif
1777
1778         raw_spin_lock(&rq->lock);
1779         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1780         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1781         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1782         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1783 }
1784
1785 /*
1786  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1787  *
1788  *  MIGRATION
1789  *
1790  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1791  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1792  * execution on its new cpu [c1].
1793  *
1794  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1795  *
1796  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1797  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1798  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1799  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1800  *
1801  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1802  * Note: we only require RCpc transitivity.
1803  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1804  *
1805  * Example:
1806  *
1807  *   CPU0            CPU1            CPU2
1808  *
1809  *   LOCK rq(0)->lock
1810  *   sched-out X
1811  *   sched-in Y
1812  *   UNLOCK rq(0)->lock
1813  *
1814  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1815  *                                   dequeue X
1816  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1817  *
1818  *                                   LOCK rq(1)->lock
1819  *                                   enqueue X
1820  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1821  *
1822  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1823  *                   sched-out Z
1824  *                   sched-in X
1825  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1826  *
1827  *
1828  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1829  *
1830  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1831  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1832  * chain to provide order. Instead we do:
1833  *
1834  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1835  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1836  *
1837  * Example:
1838  *
1839  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1840  *
1841  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1842  *   dequeue X
1843  *   sched-out X
1844  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1845  *
1846  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1847  *                    X->state = WAKING
1848  *                    set_task_cpu(X,2)
1849  *
1850  *                    LOCK rq(2)->lock
1851  *                    enqueue X
1852  *                    X->state = RUNNING
1853  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1854  *
1855  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1856  *                                          sched-out Z
1857  *                                          sched-in X
1858  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1859  *
1860  *                    UNLOCK X->pi_lock
1861  *   UNLOCK rq(0)->lock
1862  *
1863  *
1864  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1865  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1866  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1867  * its wakeup.
1868  *
1869  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1870  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1871  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1872  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1873  *
1874  */
1875
1876 /**
1877  * try_to_wake_up - wake up a thread
1878  * @p: the thread to be awakened
1879  * @state: the mask of task states that can be woken
1880  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1881  *
1882  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1883  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1884  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1885  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1886  * runnable without the overhead of this.
1887  *
1888  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1889  * or @state didn't match @p's state.
1890  */
1891 static int
1892 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1893 {
1894         unsigned long flags;
1895         int cpu, success = 0;
1896
1897         /*
1898          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1899          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1900          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1901          * set_current_state() the waiting thread does.
1902          */
1903         smp_mb__before_spinlock();
1904         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1905         if (!(p->state & state))
1906                 goto out;
1907
1908         trace_sched_waking(p);
1909
1910         success = 1; /* we're going to change ->state */
1911         cpu = task_cpu(p);
1912
1913         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1914                 goto stat;
1915
1916 #ifdef CONFIG_SMP
1917         /*
1918          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1919          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1920          *
1921          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1922          * from the runqueue.
1923          *
1924          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1925          *      UNLOCK rq->lock
1926          *                      RMB
1927          *      LOCK   rq->lock
1928          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1929          *
1930          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1931          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1932          * task, the second putting it to sleep.
1933          */
1934         smp_rmb();
1935
1936         /*
1937          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1938          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1939          *
1940          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
1941          *
1942          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
1943          * their previous state and preserve Program Order.
1944          */
1945         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
1946
1947         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1948         p->state = TASK_WAKING;
1949
1950         if (p->sched_class->task_waking)
1951                 p->sched_class->task_waking(p);
1952
1953         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1954         if (task_cpu(p) != cpu) {
1955                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1956                 set_task_cpu(p, cpu);
1957         }
1958 #endif /* CONFIG_SMP */
1959
1960         ttwu_queue(p, cpu);
1961 stat:
1962         if (schedstat_enabled())
1963                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1964 out:
1965         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1966
1967         return success;
1968 }
1969
1970 /**
1971  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1972  * @p: the thread to be awakened
1973  *
1974  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1975  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1976  * the current task.
1977  */
1978 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1979 {
1980         struct rq *rq = task_rq(p);
1981
1982         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1983             WARN_ON_ONCE(p == current))
1984                 return;
1985
1986         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1987
1988         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1989                 /*
1990                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1991                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1992                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1993                  * not yet picked a replacement task.
1994                  */
1995                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1996                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1997                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1998                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1999                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2000         }
2001
2002         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2003                 goto out;
2004
2005         trace_sched_waking(p);
2006
2007         if (!task_on_rq_queued(p))
2008                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2009
2010         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2011         if (schedstat_enabled())
2012                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2013 out:
2014         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2015 }
2016
2017 /**
2018  * wake_up_process - Wake up a specific process
2019  * @p: The process to be woken up.
2020  *
2021  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2022  * processes.
2023  *
2024  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2025  *
2026  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2027  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2028  */
2029 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2030 {
2031         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2032 }
2033 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2034
2035 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2036 {
2037         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2038 }
2039
2040 /*
2041  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2042  */
2043 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2044 {
2045         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2046
2047         dl_se->dl_runtime = 0;
2048         dl_se->dl_deadline = 0;
2049         dl_se->dl_period = 0;
2050         dl_se->flags = 0;
2051         dl_se->dl_bw = 0;
2052
2053         dl_se->dl_throttled = 0;
2054         dl_se->dl_yielded = 0;
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2059  * p is forked by current.
2060  *
2061  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2062  */
2063 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2064 {
2065         p->on_rq                        = 0;
2066
2067         p->se.on_rq                     = 0;
2068         p->se.exec_start                = 0;
2069         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2070         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2071         p->se.nr_migrations             = 0;
2072         p->se.vruntime                  = 0;
2073         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2074
2075 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2076         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2077 #endif
2078
2079 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2080         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2081         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2082 #endif
2083
2084         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2085         init_dl_task_timer(&p->dl);
2086         __dl_clear_params(p);
2087
2088         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2089         p->rt.timeout           = 0;
2090         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2091         p->rt.on_rq             = 0;
2092         p->rt.on_list           = 0;
2093
2094 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2095         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2096 #endif
2097
2098 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2099         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2100                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2101                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2102         }
2103
2104         if (clone_flags & CLONE_VM)
2105                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2106         else
2107                 p->numa_preferred_nid = -1;
2108
2109         p->node_stamp = 0ULL;
2110         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2111         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2112         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2113         p->numa_faults = NULL;
2114         p->last_task_numa_placement = 0;
2115         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2116
2117         p->numa_group = NULL;
2118 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2119 }
2120
2121 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2122
2123 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2124
2125 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2126 {
2127         if (enabled)
2128                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2129         else
2130                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2131 }
2132
2133 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2134 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2135                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2136 {
2137         struct ctl_table t;
2138         int err;
2139         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2140
2141         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2142                 return -EPERM;
2143
2144         t = *table;
2145         t.data = &state;
2146         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2147         if (err < 0)
2148                 return err;
2149         if (write)
2150                 set_numabalancing_state(state);
2151         return err;
2152 }
2153 #endif
2154 #endif
2155
2156 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2157
2158 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2159 static void set_schedstats(bool enabled)
2160 {
2161         if (enabled)
2162                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2163         else
2164                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2165 }
2166
2167 void force_schedstat_enabled(void)
2168 {
2169         if (!schedstat_enabled()) {
2170                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2171                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2172         }
2173 }
2174
2175 static int __init setup_schedstats(char *str)
2176 {
2177         int ret = 0;
2178         if (!str)
2179                 goto out;
2180
2181         if (!strcmp(str, "enable")) {
2182                 set_schedstats(true);
2183                 ret = 1;
2184         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2185                 set_schedstats(false);
2186                 ret = 1;
2187         }
2188 out:
2189         if (!ret)
2190                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2191
2192         return ret;
2193 }
2194 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2195
2196 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2197 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2198                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2199 {
2200         struct ctl_table t;
2201         int err;
2202         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2203
2204         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2205                 return -EPERM;
2206
2207         t = *table;
2208         t.data = &state;
2209         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2210         if (err < 0)
2211                 return err;
2212         if (write)
2213                 set_schedstats(state);
2214         return err;
2215 }
2216 #endif
2217 #endif
2218
2219 /*
2220  * fork()/clone()-time setup:
2221  */
2222 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2223 {
2224         unsigned long flags;
2225         int cpu = get_cpu();
2226
2227         __sched_fork(clone_flags, p);
2228         /*
2229          * We mark the process as running here. This guarantees that
2230          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2231          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2232          */
2233         p->state = TASK_RUNNING;
2234
2235         /*
2236          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2237          */
2238         p->prio = current->normal_prio;
2239
2240         /*
2241          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2242          */
2243         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2244                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2245                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2246                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2247                         p->rt_priority = 0;
2248                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2249                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2250
2251                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2252                 set_load_weight(p);
2253
2254                 /*
2255                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2256                  * fulfilled its duty:
2257                  */
2258                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2259         }
2260
2261         if (dl_prio(p->prio)) {
2262                 put_cpu();
2263                 return -EAGAIN;
2264         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2265                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2266         } else {
2267                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2268         }
2269
2270         if (p->sched_class->task_fork)
2271                 p->sched_class->task_fork(p);
2272
2273         /*
2274          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2275          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2276          * is ran before sched_fork().
2277          *
2278          * Silence PROVE_RCU.
2279          */
2280         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2281         set_task_cpu(p, cpu);
2282         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2283
2284 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2285         if (likely(sched_info_on()))
2286                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2287 #endif
2288 #if defined(CONFIG_SMP)
2289         p->on_cpu = 0;
2290 #endif
2291         init_task_preempt_count(p);
2292 #ifdef CONFIG_SMP
2293         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2294         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2295 #endif
2296
2297         put_cpu();
2298         return 0;
2299 }
2300
2301 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2302 {
2303         if (runtime == RUNTIME_INF)
2304                 return 1ULL << 20;
2305
2306         /*
2307          * Doing this here saves a lot of checks in all
2308          * the calling paths, and returning zero seems
2309          * safe for them anyway.
2310          */
2311         if (period == 0)
2312                 return 0;
2313
2314         return div64_u64(runtime << 20, period);
2315 }
2316
2317 #ifdef CONFIG_SMP
2318 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2319 {
2320         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2321                          "sched RCU must be held");
2322         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2323 }
2324
2325 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2326 {
2327         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2328         int cpus = 0;
2329
2330         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2331                          "sched RCU must be held");
2332         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2333                 cpus++;
2334
2335         return cpus;
2336 }
2337 #else
2338 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2339 {
2340         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2341 }
2342
2343 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2344 {
2345         return 1;
2346 }
2347 #endif
2348
2349 /*
2350  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2351  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2352  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2353  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2354  *
2355  * This function is called while holding p's rq->lock.
2356  *
2357  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2358  * __setparam_dl().
2359  */
2360 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2361                        const struct sched_attr *attr)
2362 {
2363
2364         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2365         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2366         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2367         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2368         int cpus, err = -1;
2369
2370         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2371                 return 0;
2372
2373         /*
2374          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2375          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2376          * allocated bandwidth of the container.
2377          */
2378         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2379         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2380         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2381             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2382                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2383                 err = 0;
2384         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2385                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2386                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2387                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2388                 err = 0;
2389         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2390                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2391                 err = 0;
2392         }
2393         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2394
2395         return err;
2396 }
2397
2398 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2399
2400 /*
2401  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2402  *
2403  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2404  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2405  * on the runqueue and wakes it.
2406  */
2407 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2408 {
2409         unsigned long flags;
2410         struct rq *rq;
2411
2412         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2413         /* Initialize new task's runnable average */
2414         init_entity_runnable_average(&p->se);
2415 #ifdef CONFIG_SMP
2416         /*
2417          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2418          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2419          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2420          */
2421         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2422 #endif
2423
2424         rq = __task_rq_lock(p);
2425         activate_task(rq, p, 0);
2426         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2427         trace_sched_wakeup_new(p);
2428         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2429 #ifdef CONFIG_SMP
2430         if (p->sched_class->task_woken) {
2431                 /*
2432                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2433                  * drop it.
2434                  */
2435                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2436                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2437                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2438         }
2439 #endif
2440         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2441 }
2442
2443 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2444
2445 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2446
2447 void preempt_notifier_inc(void)
2448 {
2449         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2450 }
2451 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2452
2453 void preempt_notifier_dec(void)
2454 {
2455         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2456 }
2457 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2458
2459 /**
2460  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2461  * @notifier: notifier struct to register
2462  */
2463 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2464 {
2465         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2466                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2467
2468         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2469 }
2470 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2471
2472 /**
2473  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2474  * @notifier: notifier struct to unregister
2475  *
2476  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2477  */
2478 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2479 {
2480         hlist_del(&notifier->link);
2481 }
2482 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2483
2484 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2485 {
2486         struct preempt_notifier *notifier;
2487
2488         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2489                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2490 }
2491
2492 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2493 {
2494         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2495                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2496 }
2497
2498 static void
2499 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2500                                    struct task_struct *next)
2501 {
2502         struct preempt_notifier *notifier;
2503
2504         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2505                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2506 }
2507
2508 static __always_inline void
2509 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2510                                  struct task_struct *next)
2511 {
2512         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2513                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2514 }
2515
2516 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2517
2518 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2519 {
2520 }
2521
2522 static inline void
2523 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2524                                  struct task_struct *next)
2525 {
2526 }
2527
2528 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2529
2530 /**
2531  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2532  * @rq: the runqueue preparing to switch
2533  * @prev: the current task that is being switched out
2534  * @next: the task we are going to switch to.
2535  *
2536  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2537  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2538  * switch.
2539  *
2540  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2541  * hooks.
2542  */
2543 static inline void
2544 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2545                     struct task_struct *next)
2546 {
2547         sched_info_switch(rq, prev, next);
2548         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2549         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2550         prepare_lock_switch(rq, next);
2551         prepare_arch_switch(next);
2552 }
2553
2554 /**
2555  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2556  * @prev: the thread we just switched away from.
2557  *
2558  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2559  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2560  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2561  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2562  *
2563  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2564  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2565  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2566  * details.)
2567  *
2568  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2569  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2570  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2571  * because prev may have moved to another CPU.
2572  */
2573 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2574         __releases(rq->lock)
2575 {
2576         struct rq *rq = this_rq();
2577         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2578         long prev_state;
2579
2580         /*
2581          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2582          * because it left us after:
2583          *
2584          *      schedule()
2585          *        preempt_disable();                    // 1
2586          *        __schedule()
2587          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2588          *
2589          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2590          */
2591         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2592                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2593                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2594                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2595
2596         rq->prev_mm = NULL;
2597
2598         /*
2599          * A task struct has one reference for the use as "current".
2600          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2601          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2602          * the scheduled task must drop that reference.
2603          *
2604          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2605          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2606          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2607          * transition, resulting in a double drop.
2608          */
2609         prev_state = prev->state;
2610         vtime_task_switch(prev);
2611         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2612         finish_lock_switch(rq, prev);
2613         finish_arch_post_lock_switch();
2614
2615         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2616         if (mm)
2617                 mmdrop(mm);
2618         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2619                 if (prev->sched_class->task_dead)
2620                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2621
2622                 /*
2623                  * Remove function-return probe instances associated with this
2624                  * task and put them back on the free list.
2625                  */
2626                 kprobe_flush_task(prev);
2627                 put_task_struct(prev);
2628         }
2629
2630         tick_nohz_task_switch();
2631         return rq;
2632 }
2633
2634 #ifdef CONFIG_SMP
2635
2636 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2637 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2638 {
2639         struct callback_head *head, *next;
2640         void (*func)(struct rq *rq);
2641         unsigned long flags;
2642
2643         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2644         head = rq->balance_callback;
2645         rq->balance_callback = NULL;
2646         while (head) {
2647                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2648                 next = head->next;
2649                 head->next = NULL;
2650                 head = next;
2651
2652                 func(rq);
2653         }
2654         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2655 }
2656
2657 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2658 {
2659         if (unlikely(rq->balance_callback))
2660                 __balance_callback(rq);
2661 }
2662
2663 #else
2664
2665 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2666 {
2667 }
2668
2669 #endif
2670
2671 /**
2672  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2673  * @prev: the thread we just switched away from.
2674  */
2675 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2676         __releases(rq->lock)
2677 {
2678         struct rq *rq;
2679
2680         /*
2681          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2682          * finish_task_switch() for details.
2683          *
2684          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2685          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2686          * PREEMPT_COUNT kernels).
2687          */
2688
2689         rq = finish_task_switch(prev);
2690         balance_callback(rq);
2691         preempt_enable();
2692
2693         if (current->set_child_tid)
2694                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2695 }
2696
2697 /*
2698  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2699  */
2700 static inline struct rq *
2701 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2702                struct task_struct *next)
2703 {
2704         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2705
2706         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2707
2708         mm = next->mm;
2709         oldmm = prev->active_mm;
2710         /*
2711          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2712          * combine the page table reload and the switch backend into
2713          * one hypercall.
2714          */
2715         arch_start_context_switch(prev);
2716
2717         if (!mm) {
2718                 next->active_mm = oldmm;
2719                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2720                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2721         } else
2722                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2723
2724         if (!prev->mm) {
2725                 prev->active_mm = NULL;
2726                 rq->prev_mm = oldmm;
2727         }
2728         /*
2729          * Since the runqueue lock will be released by the next
2730          * task (which is an invalid locking op but in the case
2731          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2732          * do an early lockdep release here:
2733          */
2734         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2735         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2736
2737         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2738         switch_to(prev, next, prev);
2739         barrier();
2740
2741         return finish_task_switch(prev);
2742 }
2743
2744 /*
2745  * nr_running and nr_context_switches:
2746  *
2747  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2748  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2749  */
2750 unsigned long nr_running(void)
2751 {
2752         unsigned long i, sum = 0;
2753
2754         for_each_online_cpu(i)
2755                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2756
2757         return sum;
2758 }
2759
2760 /*
2761  * Check if only the current task is running on the cpu.
2762  *
2763  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2764  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2765  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2766  *
2767  * - from a non-preemptable section (of course)
2768  *
2769  * - from a thread that is bound to a single CPU
2770  *
2771  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2772  */
2773 bool single_task_running(void)
2774 {
2775         return raw_rq()->nr_running == 1;
2776 }
2777 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2778
2779 unsigned long long nr_context_switches(void)
2780 {
2781         int i;
2782         unsigned long long sum = 0;
2783
2784         for_each_possible_cpu(i)
2785                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2786
2787         return sum;
2788 }
2789
2790 unsigned long nr_iowait(void)
2791 {
2792         unsigned long i, sum = 0;
2793
2794         for_each_possible_cpu(i)
2795                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2796
2797         return sum;
2798 }
2799
2800 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2801 {
2802         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2803         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2804 }
2805
2806 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2807 {
2808         struct rq *rq = this_rq();
2809         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2810         *load = rq->load.weight;
2811 }
2812
2813 #ifdef CONFIG_SMP
2814
2815 /*
2816  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2817  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2818  */
2819 void sched_exec(void)
2820 {
2821         struct task_struct *p = current;
2822         unsigned long flags;
2823         int dest_cpu;
2824
2825         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2826         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2827         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2828                 goto unlock;
2829
2830         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2831                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2832
2833                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2834                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2835                 return;
2836         }
2837 unlock:
2838         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2839 }
2840
2841 #endif
2842
2843 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2844 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2845
2846 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2847 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2848
2849 /*
2850  * Return accounted runtime for the task.
2851  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2852  * pending runtime that have not been accounted yet.
2853  */
2854 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2855 {
2856         unsigned long flags;
2857         struct rq *rq;
2858         u64 ns;
2859
2860 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2861         /*
2862          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2863          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2864          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2865          *
2866          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2867          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2868          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2869          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2870          * been accounted, so we're correct here as well.
2871          */
2872         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2873                 return p->se.sum_exec_runtime;
2874 #endif
2875
2876         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2877         /*
2878          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2879          * project cycles that may never be accounted to this
2880          * thread, breaking clock_gettime().
2881          */
2882         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2883                 update_rq_clock(rq);
2884                 p->sched_class->update_curr(rq);
2885         }
2886         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2887         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2888
2889         return ns;
2890 }
2891
2892 /*
2893  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2894  * We call it with interrupts disabled.
2895  */
2896 void scheduler_tick(void)
2897 {
2898         int cpu = smp_processor_id();
2899         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2900         struct task_struct *curr = rq->curr;
2901
2902         sched_clock_tick();
2903
2904         raw_spin_lock(&rq->lock);
2905         update_rq_clock(rq);
2906         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2907         update_cpu_load_active(rq);
2908         calc_global_load_tick(rq);
2909         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2910
2911         perf_event_task_tick();
2912
2913 #ifdef CONFIG_SMP
2914         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2915         trigger_load_balance(rq);
2916 #endif
2917         rq_last_tick_reset(rq);
2918 }
2919
2920 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2921 /**
2922  * scheduler_tick_max_deferment
2923  *
2924  * Keep at least one tick per second when a single
2925  * active task is running because the scheduler doesn't
2926  * yet completely support full dynticks environment.
2927  *
2928  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2929  * balancing, etc... continue to move forward, even
2930  * with a very low granularity.
2931  *
2932  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2933  */
2934 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2935 {
2936         struct rq *rq = this_rq();
2937         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2938
2939         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2940
2941         if (time_before_eq(next, now))
2942                 return 0;
2943
2944         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2945 }
2946 #endif
2947
2948 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2949                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2950
2951 void preempt_count_add(int val)
2952 {
2953 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2954         /*
2955          * Underflow?
2956          */
2957         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2958                 return;
2959 #endif
2960         __preempt_count_add(val);
2961 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2962         /*
2963          * Spinlock count overflowing soon?
2964          */
2965         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2966                                 PREEMPT_MASK - 10);
2967 #endif
2968         if (preempt_count() == val) {
2969                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
2970 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2971                 current->preempt_disable_ip = ip;
2972 #endif
2973                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2974         }
2975 }
2976 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2977 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2978
2979 void preempt_count_sub(int val)
2980 {
2981 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2982         /*
2983          * Underflow?
2984          */
2985         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2986                 return;
2987         /*
2988          * Is the spinlock portion underflowing?
2989          */
2990         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2991                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2992                 return;
2993 #endif
2994
2995         if (preempt_count() == val)
2996                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
2997         __preempt_count_sub(val);
2998 }
2999 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3000 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3001
3002 #endif
3003
3004 /*
3005  * Print scheduling while atomic bug:
3006  */
3007 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3008 {
3009         if (oops_in_progress)
3010                 return;
3011
3012         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3013                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3014
3015         debug_show_held_locks(prev);
3016         print_modules();
3017         if (irqs_disabled())
3018                 print_irqtrace_events(prev);
3019 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3020         if (in_atomic_preempt_off()) {
3021                 pr_err("Preemption disabled at:");
3022                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3023                 pr_cont("\n");
3024         }
3025 #endif
3026         dump_stack();
3027         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3028 }
3029
3030 /*
3031  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3032  */
3033 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3034 {
3035 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3036         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3037 #endif
3038
3039         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3040                 __schedule_bug(prev);
3041                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3042         }
3043         rcu_sleep_check();
3044
3045         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3046
3047         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3048 }
3049
3050 /*
3051  * Pick up the highest-prio task:
3052  */
3053 static inline struct task_struct *
3054 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3055 {
3056         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3057         struct task_struct *p;
3058
3059         /*
3060          * Optimization: we know that if all tasks are in
3061          * the fair class we can call that function directly:
3062          */
3063         if (likely(prev->sched_class == class &&
3064                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3065                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3066                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3067                         goto again;
3068
3069                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3070                 if (unlikely(!p))
3071                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3072
3073                 return p;
3074         }
3075
3076 again:
3077         for_each_class(class) {
3078                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3079                 if (p) {
3080                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3081                                 goto again;
3082                         return p;
3083                 }
3084         }
3085
3086         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3087 }
3088
3089 /*
3090  * __schedule() is the main scheduler function.
3091  *
3092  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3093  *
3094  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3095  *
3096  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3097  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3098  *
3099  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3100  *      interrupt handler scheduler_tick().
3101  *
3102  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3103  *      task to the run-queue and that's it.
3104  *
3105  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3106  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3107  *      called on the nearest possible occasion:
3108  *
3109  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3110  *
3111  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3112  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3113  *           spin_unlock()!)
3114  *
3115  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3116  *           preemptible context
3117  *
3118  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3119  *         then at the next:
3120  *
3121  *          - cond_resched() call
3122  *          - explicit schedule() call
3123  *          - return from syscall or exception to user-space
3124  *          - return from interrupt-handler to user-space
3125  *
3126  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3127  */
3128 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3129 {
3130         struct task_struct *prev, *next;
3131         unsigned long *switch_count;
3132         struct rq *rq;
3133         int cpu;
3134
3135         cpu = smp_processor_id();
3136         rq = cpu_rq(cpu);
3137         prev = rq->curr;
3138
3139         /*
3140          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3141          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3142          * inconsistent (higher) preempt count.
3143          *
3144          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3145          * about this.
3146          */
3147         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3148                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3149
3150         schedule_debug(prev);
3151
3152         if (sched_feat(HRTICK))
3153                 hrtick_clear(rq);
3154
3155         local_irq_disable();
3156         rcu_note_context_switch();
3157
3158         /*
3159          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3160          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3161          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3162          */
3163         smp_mb__before_spinlock();
3164         raw_spin_lock(&rq->lock);
3165         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3166
3167         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3168
3169         switch_count = &prev->nivcsw;
3170         if (!preempt && prev->state) {
3171                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3172                         prev->state = TASK_RUNNING;
3173                 } else {
3174                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3175                         prev->on_rq = 0;
3176
3177                         /*
3178                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3179                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3180                          * concurrency.
3181                          */
3182                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3183                                 struct task_struct *to_wakeup;
3184
3185                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3186                                 if (to_wakeup)
3187                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3188                         }
3189                 }
3190                 switch_count = &prev->nvcsw;
3191         }
3192
3193         if (task_on_rq_queued(prev))
3194                 update_rq_clock(rq);
3195
3196         next = pick_next_task(rq, prev);
3197         clear_tsk_need_resched(prev);
3198         clear_preempt_need_resched();
3199         rq->clock_skip_update = 0;
3200
3201         if (likely(prev != next)) {
3202                 rq->nr_switches++;
3203                 rq->curr = next;
3204                 ++*switch_count;
3205
3206                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3207                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3208         } else {
3209                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3210                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3211         }
3212
3213         balance_callback(rq);
3214 }
3215
3216 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3217 {
3218         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3219                 return;
3220         /*
3221          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3222          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3223          */
3224         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3225                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3226 }
3227
3228 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3229 {
3230         struct task_struct *tsk = current;
3231
3232         sched_submit_work(tsk);
3233         do {
3234                 preempt_disable();
3235                 __schedule(false);
3236                 sched_preempt_enable_no_resched();
3237         } while (need_resched());
3238 }
3239 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3240
3241 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3242 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3243 {
3244         /*
3245          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3246          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3247          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3248          * we find a better solution.
3249          *
3250          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3251          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3252          * too frequently to make sense yet.
3253          */
3254         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3255         schedule();
3256         exception_exit(prev_state);
3257 }
3258 #endif
3259
3260 /**
3261  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3262  *
3263  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3264  */
3265 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3266 {
3267         sched_preempt_enable_no_resched();
3268         schedule();
3269         preempt_disable();
3270 }
3271
3272 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3273 {
3274         do {
3275                 preempt_disable_notrace();
3276                 __schedule(true);
3277                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3278
3279                 /*
3280                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3281                  * between schedule and now.
3282                  */
3283         } while (need_resched());
3284 }
3285
3286 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3287 /*
3288  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3289  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3290  * occur there and call schedule directly.
3291  */
3292 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3293 {
3294         /*
3295          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3296          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3297          */
3298         if (likely(!preemptible()))
3299                 return;
3300
3301         preempt_schedule_common();
3302 }
3303 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3304 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3305
3306 /**
3307  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3308  *
3309  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3310  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3311  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3312  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3313  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3314  * to be called when the system is still in usermode.
3315  *
3316  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3317  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3318  * calling the scheduler.
3319  */
3320 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3321 {
3322         enum ctx_state prev_ctx;
3323
3324         if (likely(!preemptible()))
3325                 return;
3326
3327         do {
3328                 preempt_disable_notrace();
3329                 /*
3330                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3331                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3332                  * an infinite recursion.
3333                  */
3334                 prev_ctx = exception_enter();
3335                 __schedule(true);
3336                 exception_exit(prev_ctx);
3337
3338                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3339         } while (need_resched());
3340 }
3341 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3342
3343 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3344
3345 /*
3346  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3347  * off of irq context.
3348  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3349  * protect us against recursive calling from irq.
3350  */
3351 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3352 {
3353         enum ctx_state prev_state;
3354
3355         /* Catch callers which need to be fixed */
3356         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3357
3358         prev_state = exception_enter();
3359
3360         do {
3361                 preempt_disable();
3362                 local_irq_enable();
3363                 __schedule(true);
3364                 local_irq_disable();
3365                 sched_preempt_enable_no_resched();
3366         } while (need_resched());
3367
3368         exception_exit(prev_state);
3369 }
3370
3371 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3372                           void *key)
3373 {
3374         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3375 }
3376 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3377
3378 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3379
3380 /*
3381  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3382  * @p: task
3383  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3384  *
3385  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3386  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3387  *
3388  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3389  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3390  */
3391 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3392 {
3393         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3394         struct rq *rq;
3395         const struct sched_class *prev_class;
3396
3397         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3398
3399         rq = __task_rq_lock(p);
3400
3401         /*
3402          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3403          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3404          *
3405          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3406          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3407          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3408          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3409          * with interrupts disabled and will complete the lock
3410          * protected section without being interrupted. So there is no
3411          * real need to boost.
3412          */
3413         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3414                 WARN_ON(p != rq->curr);
3415                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3416                 goto out_unlock;
3417         }
3418
3419         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3420         oldprio = p->prio;
3421
3422         if (oldprio == prio)
3423                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3424
3425         prev_class = p->sched_class;
3426         queued = task_on_rq_queued(p);
3427         running = task_current(rq, p);
3428         if (queued)
3429                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3430         if (running)
3431                 put_prev_task(rq, p);
3432
3433         /*
3434          * Boosting condition are:
3435          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3436          *      --> -dl task blocks on mutex A
3437          *
3438          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3439          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3440          *          running task
3441          */
3442         if (dl_prio(prio)) {
3443                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3444                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3445                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3446                         p->dl.dl_boosted = 1;
3447                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3448                 } else
3449                         p->dl.dl_boosted = 0;
3450                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3451         } else if (rt_prio(prio)) {
3452                 if (dl_prio(oldprio))
3453                         p->dl.dl_boosted = 0;
3454                 if (oldprio < prio)
3455                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3456                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3457         } else {
3458                 if (dl_prio(oldprio))
3459                         p->dl.dl_boosted = 0;
3460                 if (rt_prio(oldprio))
3461                         p->rt.timeout = 0;
3462                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3463         }
3464
3465         p->prio = prio;
3466
3467         if (running)
3468                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3469         if (queued)
3470                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3471
3472         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3473 out_unlock:
3474         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3475         __task_rq_unlock(rq);
3476
3477         balance_callback(rq);
3478         preempt_enable();
3479 }
3480 #endif
3481
3482 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3483 {
3484         int old_prio, delta, queued;
3485         unsigned long flags;
3486         struct rq *rq;
3487
3488         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3489                 return;
3490         /*
3491          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3492          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3493          */
3494         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3495         /*
3496          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3497          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3498          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3499          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3500          */
3501         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3502                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3503                 goto out_unlock;
3504         }
3505         queued = task_on_rq_queued(p);
3506         if (queued)
3507                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3508
3509         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3510         set_load_weight(p);
3511         old_prio = p->prio;
3512         p->prio = effective_prio(p);
3513         delta = p->prio - old_prio;
3514
3515         if (queued) {
3516                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3517                 /*
3518                  * If the task increased its priority or is running and
3519                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3520                  */
3521                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3522                         resched_curr(rq);
3523         }
3524 out_unlock:
3525         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3526 }
3527 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3528
3529 /*
3530  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3531  * @p: task
3532  * @nice: nice value
3533  */
3534 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3535 {
3536         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3537         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3538
3539         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3540                 capable(CAP_SYS_NICE));
3541 }
3542
3543 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3544
3545 /*
3546  * sys_nice - change the priority of the current process.
3547  * @increment: priority increment
3548  *
3549  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3550  * does similar things.
3551  */
3552 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3553 {
3554         long nice, retval;
3555
3556         /*
3557          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3558          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3559          * and we have a single winner.
3560          */
3561         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3562         nice = task_nice(current) + increment;
3563
3564         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3565         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3566                 return -EPERM;
3567
3568         retval = security_task_setnice(current, nice);
3569         if (retval)
3570                 return retval;
3571
3572         set_user_nice(current, nice);
3573         return 0;
3574 }
3575
3576 #endif
3577
3578 /**
3579  * task_prio - return the priority value of a given task.
3580  * @p: the task in question.
3581  *
3582  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3583  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3584  * around 0, value goes from -16 to +15.
3585  */
3586 int task_prio(const struct task_struct *p)
3587 {
3588         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3589 }
3590
3591 /**
3592  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3593  * @cpu: the processor in question.
3594  *
3595  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3596  */
3597 int idle_cpu(int cpu)
3598 {
3599         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3600
3601         if (rq->curr != rq->idle)
3602                 return 0;
3603
3604         if (rq->nr_running)
3605                 return 0;
3606
3607 #ifdef CONFIG_SMP
3608         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3609                 return 0;
3610 #endif
3611
3612         return 1;
3613 }
3614
3615 /**
3616  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3617  * @cpu: the processor in question.
3618  *
3619  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3620  */
3621 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3622 {
3623         return cpu_rq(cpu)->idle;
3624 }
3625
3626 /**
3627  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3628  * @pid: the pid in question.
3629  *
3630  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3631  */
3632 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3633 {
3634         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3635 }
3636
3637 /*
3638  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3639  * SCHED_DEADLINE task.
3640  *
3641  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3642  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3643  * for the first time with its new policy.
3644  */
3645 static void
3646 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3647 {
3648         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3649
3650         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3651         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3652         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3653         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3654         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3655
3656         /*
3657          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3658          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3659          *
3660          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3661          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3662          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3663          * amount.
3664          *
3665          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3666          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3667          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3668          * before the current scheduling deadline.
3669          *
3670          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3671          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3672          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3673          * consume more than promised.
3674          */
3675 }
3676
3677 /*
3678  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3679  * it calls know not to change it.
3680  */
3681 #define SETPARAM_POLICY -1
3682
3683 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3684                 const struct sched_attr *attr)
3685 {
3686         int policy = attr->sched_policy;
3687
3688         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3689                 policy = p->policy;
3690
3691         p->policy = policy;
3692
3693         if (dl_policy(policy))
3694                 __setparam_dl(p, attr);
3695         else if (fair_policy(policy))
3696                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3697
3698         /*
3699          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3700          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3701          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3702          */
3703         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3704         p->normal_prio = normal_prio(p);
3705         set_load_weight(p);
3706 }
3707
3708 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3709 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3710                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3711 {
3712         __setscheduler_params(p, attr);
3713
3714         /*
3715          * Keep a potential priority boosting if called from
3716          * sched_setscheduler().
3717          */
3718         if (keep_boost)
3719                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3720         else
3721                 p->prio = normal_prio(p);
3722
3723         if (dl_prio(p->prio))
3724                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3725         else if (rt_prio(p->prio))
3726                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3727         else
3728                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3729 }
3730
3731 static void
3732 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3733 {
3734         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3735
3736         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3737         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3738         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3739         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3740         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3741 }
3742
3743 /*
3744  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3745  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3746  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3747  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3748  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3749  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3750  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3751  * sched_period, as the latter can be zero).
3752  */
3753 static bool
3754 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3755 {
3756         /* deadline != 0 */
3757         if (attr->sched_deadline == 0)
3758                 return false;
3759
3760         /*
3761          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3762          * that big.
3763          */
3764         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3765                 return false;
3766
3767         /*
3768          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3769          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3770          */
3771         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3772             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3773                 return false;
3774
3775         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3776         if ((attr->sched_period != 0 &&
3777              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3778             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3779                 return false;
3780
3781         return true;
3782 }
3783
3784 /*
3785  * check the target process has a UID that matches the current process's
3786  */
3787 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3788 {
3789         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3790         bool match;
3791
3792         rcu_read_lock();
3793         pcred = __task_cred(p);
3794         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3795                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3796         rcu_read_unlock();
3797         return match;
3798 }
3799
3800 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3801                 const struct sched_attr *attr)
3802 {
3803         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3804
3805         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3806                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3807                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3808                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3809                 return true;
3810
3811         return false;
3812 }
3813
3814 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3815                                 const struct sched_attr *attr,
3816                                 bool user, bool pi)
3817 {
3818         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3819                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3820         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3821         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3822         unsigned long flags;
3823         const struct sched_class *prev_class;
3824         struct rq *rq;
3825         int reset_on_fork;
3826         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3827
3828         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3829         BUG_ON(in_interrupt());
3830 recheck:
3831         /* double check policy once rq lock held */
3832         if (policy < 0) {
3833                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3834                 policy = oldpolicy = p->policy;
3835         } else {
3836                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3837
3838                 if (!valid_policy(policy))
3839                         return -EINVAL;
3840         }
3841
3842         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3843                 return -EINVAL;
3844
3845         /*
3846          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3847          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3848          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3849          */
3850         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3851             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3852                 return -EINVAL;
3853         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3854             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3855                 return -EINVAL;
3856
3857         /*
3858          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3859          */
3860         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3861                 if (fair_policy(policy)) {
3862                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3863                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3864                                 return -EPERM;
3865                 }
3866
3867                 if (rt_policy(policy)) {
3868                         unsigned long rlim_rtprio =
3869                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3870
3871                         /* can't set/change the rt policy */
3872                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3873                                 return -EPERM;
3874
3875                         /* can't increase priority */
3876                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3877                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3878                                 return -EPERM;
3879                 }
3880
3881                  /*
3882                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3883                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3884                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3885                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3886                   */
3887                 if (dl_policy(policy))
3888                         return -EPERM;
3889
3890                 /*
3891                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3892                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3893                  */
3894                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3895                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3896                                 return -EPERM;
3897                 }
3898
3899                 /* can't change other user's priorities */
3900                 if (!check_same_owner(p))
3901                         return -EPERM;
3902
3903                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3904                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3905                         return -EPERM;
3906         }
3907
3908         if (user) {
3909                 retval = security_task_setscheduler(p);
3910                 if (retval)
3911                         return retval;
3912         }
3913
3914         /*
3915          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3916          * changing the priority of the task:
3917          *
3918          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3919          * runqueue lock must be held.
3920          */
3921         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3922
3923         /*
3924          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3925          */
3926         if (p == rq->stop) {
3927                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3928                 return -EINVAL;
3929         }
3930
3931         /*
3932          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3933          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3934          */
3935         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3936                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3937                         goto change;
3938                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3939                         goto change;
3940                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3941                         goto change;
3942
3943                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3944                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3945                 return 0;
3946         }
3947 change:
3948
3949         if (user) {
3950 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3951                 /*
3952                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3953                  * assigned.
3954                  */
3955                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3956                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3957                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3958                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3959                         return -EPERM;
3960                 }
3961 #endif
3962 #ifdef CONFIG_SMP
3963                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3964                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3965
3966                         /*
3967                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3968                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3969                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3970                          */
3971                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3972                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3973                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3974                                 return -EPERM;
3975                         }
3976                 }
3977 #endif
3978         }
3979
3980         /* recheck policy now with rq lock held */
3981         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3982                 policy = oldpolicy = -1;
3983                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3984                 goto recheck;
3985         }
3986
3987         /*
3988          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3989          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3990          * is available.
3991          */
3992         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3993                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3994                 return -EBUSY;
3995         }
3996
3997         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3998         oldprio = p->prio;
3999
4000         if (pi) {
4001                 /*
4002                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4003                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4004                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4005                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4006                  * itself.
4007                  */
4008                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4009                 if (new_effective_prio == oldprio)
4010                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4011         }
4012
4013         queued = task_on_rq_queued(p);
4014         running = task_current(rq, p);
4015         if (queued)
4016                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4017         if (running)
4018                 put_prev_task(rq, p);
4019
4020         prev_class = p->sched_class;
4021         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4022
4023         if (running)
4024                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4025         if (queued) {
4026                 /*
4027                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4028                  * increased (user space view).
4029                  */
4030                 if (oldprio < p->prio)
4031                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4032
4033                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4034         }
4035
4036         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4037         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4038         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4039
4040         if (pi)
4041                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4042
4043         /*
4044          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4045          */
4046         balance_callback(rq);
4047         preempt_enable();
4048
4049         return 0;
4050 }
4051
4052 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4053                                const struct sched_param *param, bool check)
4054 {
4055         struct sched_attr attr = {
4056                 .sched_policy   = policy,
4057                 .sched_priority = param->sched_priority,
4058                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4059         };
4060
4061         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4062         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4063                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4064                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4065                 attr.sched_policy = policy;
4066         }
4067
4068         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4069 }
4070 /**
4071  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4072  * @p: the task in question.
4073  * @policy: new policy.
4074  * @param: structure containing the new RT priority.
4075  *
4076  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4077  *
4078  * NOTE that the task may be already dead.
4079  */
4080 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4081                        const struct sched_param *param)
4082 {
4083         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4084 }
4085 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4086
4087 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4088 {
4089         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4090 }
4091 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4092
4093 /**
4094  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4095  * @p: the task in question.
4096  * @policy: new policy.
4097  * @param: structure containing the new RT priority.
4098  *
4099  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4100  * current context has permission.  For example, this is needed in
4101  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4102  * but our caller might not have that capability.
4103  *
4104  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4105  */
4106 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4107                                const struct sched_param *param)
4108 {
4109         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4110 }
4111 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4112
4113 static int
4114 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4115 {
4116         struct sched_param lparam;
4117         struct task_struct *p;
4118         int retval;
4119
4120         if (!param || pid < 0)
4121                 return -EINVAL;
4122         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4123                 return -EFAULT;
4124
4125         rcu_read_lock();
4126         retval = -ESRCH;
4127         p = find_process_by_pid(pid);
4128         if (p != NULL)
4129                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4130         rcu_read_unlock();
4131
4132         return retval;
4133 }
4134
4135 /*
4136  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4137  */
4138 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4139                            struct sched_attr *attr)
4140 {
4141         u32 size;
4142         int ret;
4143
4144         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4145                 return -EFAULT;
4146
4147         /*
4148          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4149          */
4150         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4151
4152         ret = get_user(size, &uattr->size);
4153         if (ret)
4154                 return ret;
4155
4156         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4157                 goto err_size;
4158
4159         if (!size)              /* abi compat */
4160                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4161
4162         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4163                 goto err_size;
4164
4165         /*
4166          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4167          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4168          * user-space does not rely on any kernel feature
4169          * extensions we dont know about yet.
4170          */
4171         if (size > sizeof(*attr)) {
4172                 unsigned char __user *addr;
4173                 unsigned char __user *end;
4174                 unsigned char val;
4175
4176                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4177                 end  = (void __user *)uattr + size;
4178
4179                 for (; addr < end; addr++) {
4180                         ret = get_user(val, addr);
4181                         if (ret)
4182                                 return ret;
4183                         if (val)
4184                                 goto err_size;
4185                 }
4186                 size = sizeof(*attr);
4187         }
4188
4189         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4190         if (ret)
4191                 return -EFAULT;
4192
4193         /*
4194          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4195          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4196          */
4197         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4198
4199         return 0;
4200
4201 err_size:
4202         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4203         return -E2BIG;
4204 }
4205
4206 /**
4207  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4208  * @pid: the pid in question.
4209  * @policy: new policy.
4210  * @param: structure containing the new RT priority.
4211  *
4212  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4213  */
4214 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4215                 struct sched_param __user *, param)
4216 {
4217         /* negative values for policy are not valid */
4218         if (policy < 0)
4219                 return -EINVAL;
4220
4221         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4222 }
4223
4224 /**
4225  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4226  * @pid: the pid in question.
4227  * @param: structure containing the new RT priority.
4228  *
4229  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4230  */
4231 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4232 {
4233         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4234 }
4235
4236 /**
4237  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4238  * @pid: the pid in question.
4239  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4240  * @flags: for future extension.
4241  */
4242 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4243                                unsigned int, flags)
4244 {
4245         struct sched_attr attr;
4246         struct task_struct *p;
4247         int retval;
4248
4249         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4250                 return -EINVAL;
4251
4252         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4253         if (retval)
4254                 return retval;
4255
4256         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4257                 return -EINVAL;
4258
4259         rcu_read_lock();
4260         retval = -ESRCH;
4261         p = find_process_by_pid(pid);
4262         if (p != NULL)
4263                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4264         rcu_read_unlock();
4265
4266         return retval;
4267 }
4268
4269 /**
4270  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4271  * @pid: the pid in question.
4272  *
4273  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4274  * code.
4275  */
4276 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4277 {
4278         struct task_struct *p;
4279         int retval;
4280
4281         if (pid < 0)
4282                 return -EINVAL;
4283
4284         retval = -ESRCH;
4285         rcu_read_lock();
4286         p = find_process_by_pid(pid);
4287         if (p) {
4288                 retval = security_task_getscheduler(p);
4289                 if (!retval)
4290                         retval = p->policy
4291                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4292         }
4293         rcu_read_unlock();
4294         return retval;
4295 }
4296
4297 /**
4298  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4299  * @pid: the pid in question.
4300  * @param: structure containing the RT priority.
4301  *
4302  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4303  * code.
4304  */
4305 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4306 {
4307         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4308         struct task_struct *p;
4309         int retval;
4310
4311         if (!param || pid < 0)
4312                 return -EINVAL;
4313
4314         rcu_read_lock();
4315         p = find_process_by_pid(pid);
4316         retval = -ESRCH;
4317         if (!p)
4318                 goto out_unlock;
4319
4320         retval = security_task_getscheduler(p);
4321         if (retval)
4322                 goto out_unlock;
4323
4324         if (task_has_rt_policy(p))
4325                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4326         rcu_read_unlock();
4327
4328         /*
4329          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4330          */
4331         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4332
4333         return retval;
4334
4335 out_unlock:
4336         rcu_read_unlock();
4337         return retval;
4338 }
4339
4340 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4341                            struct sched_attr *attr,
4342                            unsigned int usize)
4343 {
4344         int ret;
4345
4346         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4347                 return -EFAULT;
4348
4349         /*
4350          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4351          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4352          * user-space does not get uncomplete information.
4353          */
4354         if (usize < sizeof(*attr)) {
4355                 unsigned char *addr;
4356                 unsigned char *end;
4357
4358                 addr = (void *)attr + usize;
4359                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4360
4361                 for (; addr < end; addr++) {
4362                         if (*addr)
4363                                 return -EFBIG;
4364                 }
4365
4366                 attr->size = usize;
4367         }
4368
4369         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4370         if (ret)
4371                 return -EFAULT;
4372
4373         return 0;
4374 }
4375
4376 /**
4377  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4378  * @pid: the pid in question.
4379  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4380  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4381  * @flags: for future extension.
4382  */
4383 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4384                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4385 {
4386         struct sched_attr attr = {
4387                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4388         };
4389         struct task_struct *p;
4390         int retval;
4391
4392         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4393             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4394                 return -EINVAL;
4395
4396         rcu_read_lock();
4397         p = find_process_by_pid(pid);
4398         retval = -ESRCH;
4399         if (!p)
4400                 goto out_unlock;
4401
4402         retval = security_task_getscheduler(p);
4403         if (retval)
4404                 goto out_unlock;
4405
4406         attr.sched_policy = p->policy;
4407         if (p->sched_reset_on_fork)
4408                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4409         if (task_has_dl_policy(p))
4410                 __getparam_dl(p, &attr);
4411         else if (task_has_rt_policy(p))
4412                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4413         else
4414                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4415
4416         rcu_read_unlock();
4417
4418         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4419         return retval;
4420
4421 out_unlock:
4422         rcu_read_unlock();
4423         return retval;
4424 }
4425
4426 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4427 {
4428         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4429         struct task_struct *p;
4430         int retval;
4431
4432         rcu_read_lock();
4433
4434         p = find_process_by_pid(pid);
4435         if (!p) {
4436                 rcu_read_unlock();
4437                 return -ESRCH;
4438         }
4439
4440         /* Prevent p going away */
4441         get_task_struct(p);
4442         rcu_read_unlock();
4443
4444         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4445                 retval = -EINVAL;
4446                 goto out_put_task;
4447         }
4448         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4449                 retval = -ENOMEM;
4450                 goto out_put_task;
4451         }
4452         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4453                 retval = -ENOMEM;
4454                 goto out_free_cpus_allowed;
4455         }
4456         retval = -EPERM;
4457         if (!check_same_owner(p)) {
4458                 rcu_read_lock();
4459                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4460                         rcu_read_unlock();
4461                         goto out_free_new_mask;
4462                 }
4463                 rcu_read_unlock();
4464         }
4465
4466         retval = security_task_setscheduler(p);
4467         if (retval)
4468                 goto out_free_new_mask;
4469
4470
4471         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4472         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4473
4474         /*
4475          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4476          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4477          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4478          * root_domain.
4479          */
4480 #ifdef CONFIG_SMP
4481         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4482                 rcu_read_lock();
4483                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4484                         retval = -EBUSY;
4485                         rcu_read_unlock();
4486                         goto out_free_new_mask;
4487                 }
4488                 rcu_read_unlock();
4489         }
4490 #endif
4491 again:
4492         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4493
4494         if (!retval) {
4495                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4496                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4497                         /*
4498                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4499                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4500                          * cpuset's cpus_allowed
4501                          */
4502                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4503                         goto again;
4504                 }
4505         }
4506 out_free_new_mask:
4507         free_cpumask_var(new_mask);
4508 out_free_cpus_allowed:
4509         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4510 out_put_task:
4511         put_task_struct(p);
4512         return retval;
4513 }
4514
4515 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4516                              struct cpumask *new_mask)
4517 {
4518         if (len < cpumask_size())
4519                 cpumask_clear(new_mask);
4520         else if (len > cpumask_size())
4521                 len = cpumask_size();
4522
4523         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4524 }
4525
4526 /**
4527  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4528  * @pid: pid of the process
4529  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4530  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4531  *
4532  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4533  */
4534 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4535                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4536 {
4537         cpumask_var_t new_mask;
4538         int retval;
4539
4540         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4541                 return -ENOMEM;
4542
4543         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4544         if (retval == 0)
4545                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4546         free_cpumask_var(new_mask);
4547         return retval;
4548 }
4549
4550 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4551 {
4552         struct task_struct *p;
4553         unsigned long flags;
4554         int retval;
4555
4556         rcu_read_lock();
4557
4558         retval = -ESRCH;
4559         p = find_process_by_pid(pid);
4560         if (!p)
4561                 goto out_unlock;
4562
4563         retval = security_task_getscheduler(p);
4564         if (retval)
4565                 goto out_unlock;
4566
4567         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4568         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4569         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4570
4571 out_unlock:
4572         rcu_read_unlock();
4573
4574         return retval;
4575 }
4576
4577 /**
4578  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4579  * @pid: pid of the process
4580  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4581  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4582  *
4583  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4584  */
4585 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4586                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4587 {
4588         int ret;
4589         cpumask_var_t mask;
4590
4591         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4592                 return -EINVAL;
4593         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4594                 return -EINVAL;
4595
4596         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4597                 return -ENOMEM;
4598
4599         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4600         if (ret == 0) {
4601                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4602
4603                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4604                         ret = -EFAULT;
4605                 else
4606                         ret = retlen;
4607         }
4608         free_cpumask_var(mask);
4609
4610         return ret;
4611 }
4612
4613 /**
4614  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4615  *
4616  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4617  * other threads running on this CPU then this function will return.
4618  *
4619  * Return: 0.
4620  */
4621 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4622 {
4623         struct rq *rq = this_rq_lock();
4624
4625         schedstat_inc(rq, yld_count);
4626         current->sched_class->yield_task(rq);
4627
4628         /*
4629          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4630          * no need to preempt or enable interrupts:
4631          */
4632         __release(rq->lock);
4633         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4634         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4635         sched_preempt_enable_no_resched();
4636
4637         schedule();
4638
4639         return 0;
4640 }
4641
4642 int __sched _cond_resched(void)
4643 {
4644         if (should_resched(0)) {
4645                 preempt_schedule_common();
4646                 return 1;
4647         }
4648         return 0;
4649 }
4650 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4651
4652 /*
4653  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4654  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4655  *
4656  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4657  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4658  * spin_unlock(), once by hand).
4659  */
4660 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4661 {
4662         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4663         int ret = 0;
4664
4665         lockdep_assert_held(lock);
4666
4667         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4668                 spin_unlock(lock);
4669                 if (resched)
4670                         preempt_schedule_common();
4671                 else
4672                         cpu_relax();
4673                 ret = 1;
4674                 spin_lock(lock);
4675         }
4676         return ret;
4677 }
4678 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4679
4680 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4681 {
4682         BUG_ON(!in_softirq());
4683
4684         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4685                 local_bh_enable();
4686                 preempt_schedule_common();
4687                 local_bh_disable();
4688                 return 1;
4689         }
4690         return 0;
4691 }
4692 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4693
4694 /**
4695  * yield - yield the current processor to other threads.
4696  *
4697  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4698  *
4699  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4700  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4701  * it, its already broken.
4702  *
4703  * Typical broken usage is:
4704  *
4705  * while (!event)
4706  *      yield();
4707  *
4708  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4709  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4710  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4711  *
4712  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4713  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4714  * If you still want to use yield(), do not!
4715  */
4716 void __sched yield(void)
4717 {
4718         set_current_state(TASK_RUNNING);
4719         sys_sched_yield();
4720 }
4721 EXPORT_SYMBOL(yield);
4722
4723 /**
4724  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4725  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4726  * processor it's on.
4727  * @p: target task
4728  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4729  *
4730  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4731  * can't go away on us before we can do any checks.
4732  *
4733  * Return:
4734  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4735  *      false (0) if we failed to boost the target.
4736  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4737  */
4738 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4739 {
4740         struct task_struct *curr = current;
4741         struct rq *rq, *p_rq;
4742         unsigned long flags;
4743         int yielded = 0;
4744
4745         local_irq_save(flags);
4746         rq = this_rq();
4747
4748 again:
4749         p_rq = task_rq(p);
4750         /*
4751          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4752          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4753          */
4754         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4755                 yielded = -ESRCH;
4756                 goto out_irq;
4757         }
4758
4759         double_rq_lock(rq, p_rq);
4760         if (task_rq(p) != p_rq) {
4761                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4762                 goto again;
4763         }
4764
4765         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4766                 goto out_unlock;
4767
4768         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4769                 goto out_unlock;
4770
4771         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4772                 goto out_unlock;
4773
4774         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4775         if (yielded) {
4776                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4777                 /*
4778                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4779                  * fairness.
4780                  */
4781                 if (preempt && rq != p_rq)
4782                         resched_curr(p_rq);
4783         }
4784
4785 out_unlock:
4786         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4787 out_irq:
4788         local_irq_restore(flags);
4789
4790         if (yielded > 0)
4791                 schedule();
4792
4793         return yielded;
4794 }
4795 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4796
4797 /*
4798  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4799  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4800  */
4801 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4802 {
4803         int old_iowait = current->in_iowait;
4804         struct rq *rq;
4805         long ret;
4806
4807         current->in_iowait = 1;
4808         blk_schedule_flush_plug(current);
4809
4810         delayacct_blkio_start();
4811         rq = raw_rq();
4812         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4813         ret = schedule_timeout(timeout);
4814         current->in_iowait = old_iowait;
4815         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4816         delayacct_blkio_end();
4817
4818         return ret;
4819 }
4820 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4821
4822 /**
4823  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4824  * @policy: scheduling class.
4825  *
4826  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4827  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4828  * On failure, a negative error code is returned.
4829  */
4830 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4831 {
4832         int ret = -EINVAL;
4833
4834         switch (policy) {
4835         case SCHED_FIFO:
4836         case SCHED_RR:
4837                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4838                 break;
4839         case SCHED_DEADLINE:
4840         case SCHED_NORMAL:
4841         case SCHED_BATCH:
4842         case SCHED_IDLE:
4843                 ret = 0;
4844                 break;
4845         }
4846         return ret;
4847 }
4848
4849 /**
4850  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4851  * @policy: scheduling class.
4852  *
4853  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4854  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4855  * On failure, a negative error code is returned.
4856  */
4857 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4858 {
4859         int ret = -EINVAL;
4860
4861         switch (policy) {
4862         case SCHED_FIFO:
4863         case SCHED_RR:
4864                 ret = 1;
4865                 break;
4866         case SCHED_DEADLINE:
4867         case SCHED_NORMAL:
4868         case SCHED_BATCH:
4869         case SCHED_IDLE:
4870                 ret = 0;
4871         }
4872         return ret;
4873 }
4874
4875 /**
4876  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4877  * @pid: pid of the process.
4878  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4879  *
4880  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4881  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4882  *
4883  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4884  * an error code.
4885  */
4886 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4887                 struct timespec __user *, interval)
4888 {
4889         struct task_struct *p;
4890         unsigned int time_slice;
4891         unsigned long flags;
4892         struct rq *rq;
4893         int retval;
4894         struct timespec t;
4895
4896         if (pid < 0)
4897                 return -EINVAL;
4898
4899         retval = -ESRCH;
4900         rcu_read_lock();
4901         p = find_process_by_pid(pid);
4902         if (!p)
4903                 goto out_unlock;
4904
4905         retval = security_task_getscheduler(p);
4906         if (retval)
4907                 goto out_unlock;
4908
4909         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4910         time_slice = 0;
4911         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4912                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4913         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4914
4915         rcu_read_unlock();
4916         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4917         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4918         return retval;
4919
4920 out_unlock:
4921         rcu_read_unlock();
4922         return retval;
4923 }
4924
4925 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4926
4927 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4928 {
4929         unsigned long free = 0;
4930         int ppid;
4931         unsigned long state = p->state;
4932
4933         if (state)
4934                 state = __ffs(state) + 1;
4935         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4936                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4937 #if BITS_PER_LONG == 32
4938         if (state == TASK_RUNNING)
4939                 printk(KERN_CONT " running  ");
4940         else
4941                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4942 #else
4943         if (state == TASK_RUNNING)
4944                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4945         else
4946                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4947 #endif
4948 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4949         free = stack_not_used(p);
4950 #endif
4951         ppid = 0;
4952         rcu_read_lock();
4953         if (pid_alive(p))
4954                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4955         rcu_read_unlock();
4956         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4957                 task_pid_nr(p), ppid,
4958                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4959
4960         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4961         show_stack(p, NULL);
4962 }
4963
4964 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4965 {
4966         struct task_struct *g, *p;
4967
4968 #if BITS_PER_LONG == 32
4969         printk(KERN_INFO
4970                 "  task                PC stack   pid father\n");
4971 #else
4972         printk(KERN_INFO
4973                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4974 #endif
4975         rcu_read_lock();
4976         for_each_process_thread(g, p) {
4977                 /*
4978                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4979                  * console might take a lot of time:
4980                  */
4981                 touch_nmi_watchdog();
4982                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4983                         sched_show_task(p);
4984         }
4985
4986         touch_all_softlockup_watchdogs();
4987
4988 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4989         sysrq_sched_debug_show();
4990 #endif
4991         rcu_read_unlock();
4992         /*
4993          * Only show locks if all tasks are dumped:
4994          */
4995         if (!state_filter)
4996                 debug_show_all_locks();
4997 }
4998
4999 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5000 {
5001         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5002 }
5003
5004 /**
5005  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5006  * @idle: task in question
5007  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5008  *
5009  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5010  * flag, to make booting more robust.
5011  */
5012 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5013 {
5014         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5015         unsigned long flags;
5016
5017         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5018         raw_spin_lock(&rq->lock);
5019
5020         __sched_fork(0, idle);
5021         idle->state = TASK_RUNNING;
5022         idle->se.exec_start = sched_clock();
5023
5024 #ifdef CONFIG_SMP
5025         /*
5026          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5027          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5028          *
5029          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5030          */
5031         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5032 #endif
5033         /*
5034          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5035          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5036          * lockdep check in task_group() will fail.
5037          *
5038          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5039          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5040          *
5041          * Silence PROVE_RCU
5042          */
5043         rcu_read_lock();
5044         __set_task_cpu(idle, cpu);
5045         rcu_read_unlock();
5046
5047         rq->curr = rq->idle = idle;
5048         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5049 #ifdef CONFIG_SMP
5050         idle->on_cpu = 1;
5051 #endif
5052         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5053         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5054
5055         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5056         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5057
5058         /*
5059          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5060          */
5061         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5062         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5063         vtime_init_idle(idle, cpu);
5064 #ifdef CONFIG_SMP
5065         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5066 #endif
5067 }
5068
5069 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5070                               const struct cpumask *trial)
5071 {
5072         int ret = 1, trial_cpus;
5073         struct dl_bw *cur_dl_b;
5074         unsigned long flags;
5075
5076         if (!cpumask_weight(cur))
5077                 return ret;
5078
5079         rcu_read_lock_sched();
5080         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5081         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5082
5083         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5084         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5085             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5086                 ret = 0;
5087         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5088         rcu_read_unlock_sched();
5089
5090         return ret;
5091 }
5092
5093 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5094                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5095 {
5096         int ret = 0;
5097
5098         /*
5099          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5100          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5101          * affinity and isolating such threads by their set of
5102          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5103          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5104          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5105          * before cpus_allowed may be changed.
5106          */
5107         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5108                 ret = -EINVAL;
5109                 goto out;
5110         }
5111
5112 #ifdef CONFIG_SMP
5113         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5114                                               cs_cpus_allowed)) {
5115                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5116                                                         cs_cpus_allowed);
5117                 struct dl_bw *dl_b;
5118                 bool overflow;
5119                 int cpus;
5120                 unsigned long flags;
5121
5122                 rcu_read_lock_sched();
5123                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5124                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5125                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5126                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5127                 if (overflow)
5128                         ret = -EBUSY;
5129                 else {
5130                         /*
5131                          * We reserve space for this task in the destination
5132                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5133                          * We will free resources in the source root_domain
5134                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5135                          */
5136                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5137                 }
5138                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5139                 rcu_read_unlock_sched();
5140
5141         }
5142 #endif
5143 out:
5144         return ret;
5145 }
5146
5147 #ifdef CONFIG_SMP
5148
5149 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5150 /* Migrate current task p to target_cpu */
5151 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5152 {
5153         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5154         int curr_cpu = task_cpu(p);
5155
5156         if (curr_cpu == target_cpu)
5157                 return 0;
5158
5159         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5160                 return -EINVAL;
5161
5162         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5163
5164         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5165         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5166 }
5167
5168 /*
5169  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5170  * tasks on the runqueues
5171  */
5172 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5173 {
5174         struct rq *rq;
5175         unsigned long flags;
5176         bool queued, running;
5177
5178         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5179         queued = task_on_rq_queued(p);
5180         running = task_current(rq, p);
5181
5182         if (queued)
5183                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5184         if (running)
5185                 put_prev_task(rq, p);
5186
5187         p->numa_preferred_nid = nid;
5188
5189         if (running)
5190                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5191         if (queued)
5192                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5193         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5194 }
5195 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5196
5197 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5198 /*
5199  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5200  * offline.
5201  */
5202 void idle_task_exit(void)
5203 {
5204         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5205
5206         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5207
5208         if (mm != &init_mm) {
5209                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5210                 finish_arch_post_lock_switch();
5211         }
5212         mmdrop(mm);
5213 }
5214
5215 /*
5216  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5217  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5218  * nr_active count is stable.
5219  *
5220  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5221  */
5222 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5223 {
5224         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5225         if (delta)
5226                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5227 }
5228
5229 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5230 {
5231 }
5232
5233 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5234         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5235 };
5236
5237 static struct task_struct fake_task = {
5238         /*
5239          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5240          */
5241         .prio = MAX_PRIO + 1,
5242         .sched_class = &fake_sched_class,
5243 };
5244
5245 /*
5246  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5247  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5248  *
5249  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5250  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5251  * because of lock validation efforts.
5252  */
5253 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5254 {
5255         struct rq *rq = dead_rq;
5256         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5257         int dest_cpu;
5258
5259         /*
5260          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5261          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5262          *
5263          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5264          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5265          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5266          * done here.
5267          */
5268         rq->stop = NULL;
5269
5270         /*
5271          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5272          * class method both need to have an up-to-date
5273          * value of rq->clock[_task]
5274          */
5275         update_rq_clock(rq);
5276
5277         for (;;) {
5278                 /*
5279                  * There's this thread running, bail when that's the only
5280                  * remaining thread.
5281                  */
5282                 if (rq->nr_running == 1)
5283                         break;
5284
5285                 /*
5286                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5287                  */
5288                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5289                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5290                 BUG_ON(!next);
5291                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5292
5293                 /*
5294                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5295                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5296                  * stabilizes the mask.
5297                  *
5298                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5299                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5300                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5301                  */
5302                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5303                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5304                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5305                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5306
5307                 /*
5308                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5309                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5310                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5311                  */
5312                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5313                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5314                         continue;
5315                 }
5316
5317                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5318                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5319
5320                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5321                 if (rq != dead_rq) {
5322                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5323                         rq = dead_rq;
5324                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5325                 }
5326                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5327         }
5328
5329         rq->stop = stop;
5330 }
5331 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5332
5333 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5334 {
5335         if (!rq->online) {
5336                 const struct sched_class *class;
5337
5338                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5339                 rq->online = 1;
5340
5341                 for_each_class(class) {
5342                         if (class->rq_online)
5343                                 class->rq_online(rq);
5344                 }
5345         }
5346 }
5347
5348 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5349 {
5350         if (rq->online) {
5351                 const struct sched_class *class;
5352
5353                 for_each_class(class) {
5354                         if (class->rq_offline)
5355                                 class->rq_offline(rq);
5356                 }
5357
5358                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5359                 rq->online = 0;
5360         }
5361 }
5362
5363 /*
5364  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5365  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5366  */
5367 static int
5368 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5369 {
5370         int cpu = (long)hcpu;
5371         unsigned long flags;
5372         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5373
5374         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5375
5376         case CPU_UP_PREPARE:
5377                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5378                 break;
5379
5380         case CPU_ONLINE:
5381                 /* Update our root-domain */
5382                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5383                 if (rq->rd) {
5384                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5385
5386                         set_rq_online(rq);
5387                 }
5388                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5389                 break;
5390
5391 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5392         case CPU_DYING:
5393                 sched_ttwu_pending();
5394                 /* Update our root-domain */
5395                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5396                 if (rq->rd) {
5397                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5398                         set_rq_offline(rq);
5399                 }
5400                 migrate_tasks(rq);
5401                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5402                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5403                 break;
5404
5405         case CPU_DEAD:
5406                 calc_load_migrate(rq);
5407                 break;
5408 #endif
5409         }
5410
5411         update_max_interval();
5412
5413         return NOTIFY_OK;
5414 }
5415
5416 /*
5417  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5418  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5419  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5420  */
5421 static struct notifier_block migration_notifier = {
5422         .notifier_call = migration_call,
5423         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5424 };
5425
5426 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5427 {
5428         int cpu = smp_processor_id();
5429         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5430         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5431 }
5432
5433 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5434                                       unsigned long action, void *hcpu)
5435 {
5436         int cpu = (long)hcpu;
5437
5438         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5439         case CPU_STARTING:
5440                 set_cpu_rq_start_time();
5441                 return NOTIFY_OK;
5442
5443         case CPU_ONLINE:
5444                 /*
5445                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5446                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5447                  * as active, which is essential from here on.
5448                  */
5449                 set_cpu_active(cpu, true);
5450                 stop_machine_unpark(cpu);
5451                 return NOTIFY_OK;
5452
5453         case CPU_DOWN_FAILED:
5454                 set_cpu_active(cpu, true);
5455                 return NOTIFY_OK;
5456
5457         default:
5458                 return NOTIFY_DONE;
5459         }
5460 }
5461
5462 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5463                                         unsigned long action, void *hcpu)
5464 {
5465         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5466         case CPU_DOWN_PREPARE:
5467                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5468                 return NOTIFY_OK;
5469         default:
5470                 return NOTIFY_DONE;
5471         }
5472 }
5473
5474 static int __init migration_init(void)
5475 {
5476         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5477         int err;
5478
5479         /* Initialize migration for the boot CPU */
5480         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5481         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5482         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5483         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5484
5485         /* Register cpu active notifiers */
5486         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5487         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5488
5489         return 0;
5490 }
5491 early_initcall(migration_init);
5492
5493 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5494
5495 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5496
5497 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5498
5499 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5500 {
5501         sched_debug_enabled = 1;
5502
5503         return 0;
5504 }
5505 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5506
5507 static inline bool sched_debug(void)
5508 {
5509         return sched_debug_enabled;
5510 }
5511
5512 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5513                                   struct cpumask *groupmask)
5514 {
5515         struct sched_group *group = sd->groups;
5516
5517         cpumask_clear(groupmask);
5518
5519         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5520
5521         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5522                 printk("does not load-balance\n");
5523                 if (sd->parent)
5524                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5525                                         " has parent");
5526                 return -1;
5527         }
5528
5529         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5530                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5531
5532         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5533                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5534                                 "CPU%d\n", cpu);
5535         }
5536         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5537                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5538                                 " CPU%d\n", cpu);
5539         }
5540
5541         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5542         do {
5543                 if (!group) {
5544                         printk("\n");
5545                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5546                         break;
5547                 }
5548
5549                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5550                         printk(KERN_CONT "\n");
5551                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5552                         break;
5553                 }
5554
5555                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5556                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5557                         printk(KERN_CONT "\n");
5558                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5559                         break;
5560                 }
5561
5562                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5563
5564                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5565                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5566                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5567                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5568                                 group->sgc->capacity);
5569                 }
5570
5571                 group = group->next;
5572         } while (group != sd->groups);
5573         printk(KERN_CONT "\n");
5574
5575         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5576                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5577
5578         if (sd->parent &&
5579             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5580                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5581                         "of domain->span\n");
5582         return 0;
5583 }
5584
5585 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5586 {
5587         int level = 0;
5588
5589         if (!sched_debug_enabled)
5590                 return;
5591
5592         if (!sd) {
5593                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5594                 return;
5595         }
5596
5597         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5598
5599         for (;;) {
5600                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5601                         break;
5602                 level++;
5603                 sd = sd->parent;
5604                 if (!sd)
5605                         break;
5606         }
5607 }
5608 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5609 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5610 static inline bool sched_debug(void)
5611 {
5612         return false;
5613 }
5614 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5615
5616 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5617 {
5618         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5619                 return 1;
5620
5621         /* Following flags need at least 2 groups */
5622         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5623                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5624                          SD_BALANCE_FORK |
5625                          SD_BALANCE_EXEC |
5626                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5627                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5628                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5629                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5630                         return 0;
5631         }
5632
5633         /* Following flags don't use groups */
5634         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5635                 return 0;
5636
5637         return 1;
5638 }
5639
5640 static int
5641 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5642 {
5643         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5644
5645         if (sd_degenerate(parent))
5646                 return 1;
5647
5648         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5649                 return 0;
5650
5651         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5652         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5653                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5654                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5655                                 SD_BALANCE_FORK |
5656                                 SD_BALANCE_EXEC |
5657                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5658                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5659                                 SD_PREFER_SIBLING |
5660                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5661                 if (nr_node_ids == 1)
5662                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5663         }
5664         if (~cflags & pflags)
5665                 return 0;
5666
5667         return 1;
5668 }
5669
5670 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5671 {
5672         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5673
5674         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5675         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5676         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5677         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5678         free_cpumask_var(rd->online);
5679         free_cpumask_var(rd->span);
5680         kfree(rd);
5681 }
5682
5683 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5684 {
5685         struct root_domain *old_rd = NULL;
5686         unsigned long flags;
5687
5688         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5689
5690         if (rq->rd) {
5691                 old_rd = rq->rd;
5692
5693                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5694                         set_rq_offline(rq);
5695
5696                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5697
5698                 /*
5699                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5700                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5701                  * in this function:
5702                  */
5703                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5704                         old_rd = NULL;
5705         }
5706
5707         atomic_inc(&rd->refcount);
5708         rq->rd = rd;
5709
5710         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5711         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5712                 set_rq_online(rq);
5713
5714         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5715
5716         if (old_rd)
5717                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5718 }
5719
5720 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5721 {
5722         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5723
5724         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5725                 goto out;
5726         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5727                 goto free_span;
5728         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5729                 goto free_online;
5730         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5731                 goto free_dlo_mask;
5732
5733         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5734         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5735                 goto free_dlo_mask;
5736
5737         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5738                 goto free_rto_mask;
5739         return 0;
5740
5741 free_rto_mask:
5742         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5743 free_dlo_mask:
5744         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5745 free_online:
5746         free_cpumask_var(rd->online);
5747 free_span:
5748         free_cpumask_var(rd->span);
5749 out:
5750         return -ENOMEM;
5751 }
5752
5753 /*
5754  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5755  * members (mimicking the global state we have today).
5756  */
5757 struct root_domain def_root_domain;
5758
5759 static void init_defrootdomain(void)
5760 {
5761         init_rootdomain(&def_root_domain);
5762
5763         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5764 }
5765
5766 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5767 {
5768         struct root_domain *rd;
5769
5770         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5771         if (!rd)
5772                 return NULL;
5773
5774         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5775                 kfree(rd);
5776                 return NULL;
5777         }
5778
5779         return rd;
5780 }
5781
5782 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5783 {
5784         struct sched_group *tmp, *first;
5785
5786         if (!sg)
5787                 return;
5788
5789         first = sg;
5790         do {
5791                 tmp = sg->next;
5792
5793                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5794                         kfree(sg->sgc);
5795
5796                 kfree(sg);
5797                 sg = tmp;
5798         } while (sg != first);
5799 }
5800
5801 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5802 {
5803         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5804
5805         /*
5806          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5807          * nuke them all.
5808          */
5809         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5810                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5811         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5812                 kfree(sd->groups->sgc);
5813                 kfree(sd->groups);
5814         }
5815         kfree(sd);
5816 }
5817
5818 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5819 {
5820         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5821 }
5822
5823 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5824 {
5825         for (; sd; sd = sd->parent)
5826                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5827 }
5828
5829 /*
5830  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5831  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5832  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5833  *
5834  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5835  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5836  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5837  */
5838 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5839 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5840 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5841 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5842 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5843 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5844
5845 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5846 {
5847         struct sched_domain *sd;
5848         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5849         int id = cpu;
5850         int size = 1;
5851
5852         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5853         if (sd) {
5854                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5855                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5856                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5857         }
5858         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5859
5860         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5861         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5862         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5863
5864         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5865         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5866
5867         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5868         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5869 }
5870
5871 /*
5872  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5873  * hold the hotplug lock.
5874  */
5875 static void
5876 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5877 {
5878         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5879         struct sched_domain *tmp;
5880
5881         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5882         for (tmp = sd; tmp; ) {
5883                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5884                 if (!parent)
5885                         break;
5886
5887                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5888                         tmp->parent = parent->parent;
5889                         if (parent->parent)
5890                                 parent->parent->child = tmp;
5891                         /*
5892                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5893                          * degenerate parent; the spans match for this
5894                          * so the property transfers.
5895                          */
5896                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5897                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5898                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5899                 } else
5900                         tmp = tmp->parent;
5901         }
5902
5903         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5904                 tmp = sd;
5905                 sd = sd->parent;
5906                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5907                 if (sd)
5908                         sd->child = NULL;
5909         }
5910
5911         sched_domain_debug(sd, cpu);
5912
5913         rq_attach_root(rq, rd);
5914         tmp = rq->sd;
5915         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5916         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5917
5918         update_top_cache_domain(cpu);
5919 }
5920
5921 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5922 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5923 {
5924         int ret;
5925
5926         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5927         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5928         if (ret) {
5929                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
5930                 return 0;
5931         }
5932         return 1;
5933 }
5934 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5935
5936 struct s_data {
5937         struct sched_domain ** __percpu sd;
5938         struct root_domain      *rd;
5939 };
5940
5941 enum s_alloc {
5942         sa_rootdomain,
5943         sa_sd,
5944         sa_sd_storage,
5945         sa_none,
5946 };
5947
5948 /*
5949  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5950  * domain traversal.
5951  *
5952  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5953  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5954  * range.
5955  *
5956  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5957  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5958  * cpu they're built on, so check that.
5959  *
5960  */
5961 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5962 {
5963         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5964         struct sd_data *sdd = sd->private;
5965         struct sched_domain *sibling;
5966         int i;
5967
5968         for_each_cpu(i, span) {
5969                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5970                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5971                         continue;
5972
5973                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5974         }
5975 }
5976
5977 /*
5978  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5979  * of this group that's also in the iteration mask.
5980  */
5981 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5982 {
5983         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5984 }
5985
5986 static int
5987 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5988 {
5989         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5990         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5991         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5992         struct sd_data *sdd = sd->private;
5993         struct sched_domain *sibling;
5994         int i;
5995
5996         cpumask_clear(covered);
5997
5998         for_each_cpu(i, span) {
5999                 struct cpumask *sg_span;
6000
6001                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6002                         continue;
6003
6004                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6005
6006                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6007                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6008                         continue;
6009
6010                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6011                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6012
6013                 if (!sg)
6014                         goto fail;
6015
6016                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6017                 if (sibling->child)
6018                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6019                 else
6020                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6021
6022                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6023
6024                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6025                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6026                         build_group_mask(sd, sg);
6027
6028                 /*
6029                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6030                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6031                  * die on a /0 trap.
6032                  */
6033                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6034
6035                 /*
6036                  * Make sure the first group of this domain contains the
6037                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6038                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6039                  */
6040                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6041                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6042                         groups = sg;
6043
6044                 if (!first)
6045                         first = sg;
6046                 if (last)
6047                         last->next = sg;
6048                 last = sg;
6049                 last->next = first;
6050         }
6051         sd->groups = groups;
6052
6053         return 0;
6054
6055 fail:
6056         free_sched_groups(first, 0);
6057
6058         return -ENOMEM;
6059 }
6060
6061 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6062 {
6063         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6064         struct sched_domain *child = sd->child;
6065
6066         if (child)
6067                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6068
6069         if (sg) {
6070                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6071                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6072                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6073         }
6074
6075         return cpu;
6076 }
6077
6078 /*
6079  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6080  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6081  * and ->cpu_capacity to 0.
6082  *
6083  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6084  */
6085 static int
6086 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6087 {
6088         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6089         struct sd_data *sdd = sd->private;
6090         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6091         struct cpumask *covered;
6092         int i;
6093
6094         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6095         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6096
6097         if (cpu != cpumask_first(span))
6098                 return 0;
6099
6100         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6101         covered = sched_domains_tmpmask;
6102
6103         cpumask_clear(covered);
6104
6105         for_each_cpu(i, span) {
6106                 struct sched_group *sg;
6107                 int group, j;
6108
6109                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6110                         continue;
6111
6112                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6113                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6114
6115                 for_each_cpu(j, span) {
6116                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6117                                 continue;
6118
6119                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6120                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6121                 }
6122
6123                 if (!first)
6124                         first = sg;
6125                 if (last)
6126                         last->next = sg;
6127                 last = sg;
6128         }
6129         last->next = first;
6130
6131         return 0;
6132 }
6133
6134 /*
6135  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6136  *
6137  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6138  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6139  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6140  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6141  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6142  * group having less cpu_capacity.
6143  */
6144 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6145 {
6146         struct sched_group *sg = sd->groups;
6147
6148         WARN_ON(!sg);
6149
6150         do {
6151                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6152                 sg = sg->next;
6153         } while (sg != sd->groups);
6154
6155         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6156                 return;
6157
6158         update_group_capacity(sd, cpu);
6159         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6160 }
6161
6162 /*
6163  * Initializers for schedule domains
6164  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6165  */
6166
6167 static int default_relax_domain_level = -1;
6168 int sched_domain_level_max;
6169
6170 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6171 {
6172         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6173                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6174
6175         return 1;
6176 }
6177 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6178
6179 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6180                                  struct sched_domain_attr *attr)
6181 {
6182         int request;
6183
6184         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6185                 if (default_relax_domain_level < 0)
6186                         return;
6187                 else
6188                         request = default_relax_domain_level;
6189         } else
6190                 request = attr->relax_domain_level;
6191         if (request < sd->level) {
6192                 /* turn off idle balance on this domain */
6193                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6194         } else {
6195                 /* turn on idle balance on this domain */
6196                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6197         }
6198 }
6199
6200 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6201 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6202
6203 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6204                                  const struct cpumask *cpu_map)
6205 {
6206         switch (what) {
6207         case sa_rootdomain:
6208                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6209                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6210         case sa_sd:
6211                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6212         case sa_sd_storage:
6213                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6214         case sa_none:
6215                 break;
6216         }
6217 }
6218
6219 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6220                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6221 {
6222         memset(d, 0, sizeof(*d));
6223
6224         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6225                 return sa_sd_storage;
6226         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6227         if (!d->sd)
6228                 return sa_sd_storage;
6229         d->rd = alloc_rootdomain();
6230         if (!d->rd)
6231                 return sa_sd;
6232         return sa_rootdomain;
6233 }
6234
6235 /*
6236  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6237  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6238  * will not free the data we're using.
6239  */
6240 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6241 {
6242         struct sd_data *sdd = sd->private;
6243
6244         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6245         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6246
6247         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6248                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6249
6250         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6251                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6252 }
6253
6254 #ifdef CONFIG_NUMA
6255 static int sched_domains_numa_levels;
6256 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6257 static int *sched_domains_numa_distance;
6258 int sched_max_numa_distance;
6259 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6260 static int sched_domains_curr_level;
6261 #endif
6262
6263 /*
6264  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6265  *
6266  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6267  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6268  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6269  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6270  *
6271  * Odd one out:
6272  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6273  */
6274 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6275         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6276          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6277          SD_NUMA |                      \
6278          SD_ASYM_PACKING |              \
6279          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6280
6281 static struct sched_domain *
6282 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6283 {
6284         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6285         int sd_weight, sd_flags = 0;
6286
6287 #ifdef CONFIG_NUMA
6288         /*
6289          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6290          */
6291         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6292 #endif
6293
6294         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6295
6296         if (tl->sd_flags)
6297                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6298         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6299                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6300                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6301
6302         *sd = (struct sched_domain){
6303                 .min_interval           = sd_weight,
6304                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6305                 .busy_factor            = 32,
6306                 .imbalance_pct          = 125,
6307
6308                 .cache_nice_tries       = 0,
6309                 .busy_idx               = 0,
6310                 .idle_idx               = 0,
6311                 .newidle_idx            = 0,
6312                 .wake_idx               = 0,
6313                 .forkexec_idx           = 0,
6314
6315                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6316                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6317                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6318                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6319                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6320                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6321                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6322                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6323                                         | 0*SD_SERIALIZE
6324                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6325                                         | 0*SD_NUMA
6326                                         | sd_flags
6327                                         ,
6328
6329                 .last_balance           = jiffies,
6330                 .balance_interval       = sd_weight,
6331                 .smt_gain               = 0,
6332                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6333                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6334 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6335                 .name                   = tl->name,
6336 #endif
6337         };
6338
6339         /*
6340          * Convert topological properties into behaviour.
6341          */
6342
6343         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6344                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6345                 sd->imbalance_pct = 110;
6346                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6347
6348         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6349                 sd->imbalance_pct = 117;
6350                 sd->cache_nice_tries = 1;
6351                 sd->busy_idx = 2;
6352
6353 #ifdef CONFIG_NUMA
6354         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6355                 sd->cache_nice_tries = 2;
6356                 sd->busy_idx = 3;
6357                 sd->idle_idx = 2;
6358
6359                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6360                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6361                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6362                                        SD_BALANCE_FORK |
6363                                        SD_WAKE_AFFINE);
6364                 }
6365
6366 #endif
6367         } else {
6368                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6369                 sd->cache_nice_tries = 1;
6370                 sd->busy_idx = 2;
6371                 sd->idle_idx = 1;
6372         }
6373
6374         sd->private = &tl->data;
6375
6376         return sd;
6377 }
6378
6379 /*
6380  * Topology list, bottom-up.
6381  */
6382 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6383 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6384         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6385 #endif
6386 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6387         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6388 #endif
6389         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6390         { NULL, },
6391 };
6392
6393 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6394         default_topology;
6395
6396 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6397         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6398
6399 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6400 {
6401         sched_domain_topology = tl;
6402 }
6403
6404 #ifdef CONFIG_NUMA
6405
6406 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6407 {
6408         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6409 }
6410
6411 static void sched_numa_warn(const char *str)
6412 {
6413         static int done = false;
6414         int i,j;
6415
6416         if (done)
6417                 return;
6418
6419         done = true;
6420
6421         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6422
6423         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6424                 printk(KERN_WARNING "  ");
6425                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6426                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6427                 printk(KERN_CONT "\n");
6428         }
6429         printk(KERN_WARNING "\n");
6430 }
6431
6432 bool find_numa_distance(int distance)
6433 {
6434         int i;
6435
6436         if (distance == node_distance(0, 0))
6437                 return true;
6438
6439         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6440                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6441                         return true;
6442         }
6443
6444         return false;
6445 }
6446
6447 /*
6448  * A system can have three types of NUMA topology:
6449  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6450  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6451  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6452  *
6453  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6454  * topology lies in whether communication between not directly
6455  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6456  * could run), or through backplane controllers. This affects
6457  * placement of programs.
6458  *
6459  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6460  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6461  *   is directly connected.
6462  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6463  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6464  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6465  */
6466 static void init_numa_topology_type(void)
6467 {
6468         int a, b, c, n;
6469
6470         n = sched_max_numa_distance;
6471
6472         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6473                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6474                 return;
6475         }
6476
6477         for_each_online_node(a) {
6478                 for_each_online_node(b) {
6479                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6480                         if (node_distance(a, b) < n)
6481                                 continue;
6482
6483                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6484                         for_each_online_node(c) {
6485                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6486                                     node_distance(b, c) < n) {
6487                                         sched_numa_topology_type =
6488                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6489                                         return;
6490                                 }
6491                         }
6492
6493                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6494                         return;
6495                 }
6496         }
6497 }
6498
6499 static void sched_init_numa(void)
6500 {
6501         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6502         struct sched_domain_topology_level *tl;
6503         int level = 0;
6504         int i, j, k;
6505
6506         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6507         if (!sched_domains_numa_distance)
6508                 return;
6509
6510         /*
6511          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6512          * unique distances in the node_distance() table.
6513          *
6514          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6515          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6516          */
6517         next_distance = curr_distance;
6518         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6519                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6520                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6521                                 int distance = node_distance(i, k);
6522
6523                                 if (distance > curr_distance &&
6524                                     (distance < next_distance ||
6525                                      next_distance == curr_distance))
6526                                         next_distance = distance;
6527
6528                                 /*
6529                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6530                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6531                                  * equally connected to A.
6532                                  */
6533                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6534                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6535
6536                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6537                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6538                         }
6539                         if (next_distance != curr_distance) {
6540                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6541                                 sched_domains_numa_levels = level;
6542                                 curr_distance = next_distance;
6543                         } else break;
6544                 }
6545
6546                 /*
6547                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6548                  */
6549                 if (!sched_debug())
6550                         break;
6551         }
6552
6553         if (!level)
6554                 return;
6555
6556         /*
6557          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6558          * identity distance node_distance(i,i).
6559          *
6560          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6561          * numbers.
6562          */
6563
6564         /*
6565          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6566          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6567          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6568          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6569          * in other functions.
6570          *
6571          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6572          */
6573         sched_domains_numa_levels = 0;
6574
6575         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6576         if (!sched_domains_numa_masks)
6577                 return;
6578
6579         /*
6580          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6581          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6582          */
6583         for (i = 0; i < level; i++) {
6584                 sched_domains_numa_masks[i] =
6585                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6586                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6587                         return;
6588
6589                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6590                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6591                         if (!mask)
6592                                 return;
6593
6594                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6595
6596                         for_each_node(k) {
6597                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6598                                         continue;
6599
6600                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6601                         }
6602                 }
6603         }
6604
6605         /* Compute default topology size */
6606         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6607
6608         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6609                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6610         if (!tl)
6611                 return;
6612
6613         /*
6614          * Copy the default topology bits..
6615          */
6616         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6617                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6618
6619         /*
6620          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6621          */
6622         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6623                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6624                         .mask = sd_numa_mask,
6625                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6626                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6627                         .numa_level = j,
6628                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6629                 };
6630         }
6631
6632         sched_domain_topology = tl;
6633
6634         sched_domains_numa_levels = level;
6635         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6636
6637         init_numa_topology_type();
6638 }
6639
6640 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6641 {
6642         int i, j;
6643         int node = cpu_to_node(cpu);
6644
6645         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6646                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6647                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6648                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6649                 }
6650         }
6651 }
6652
6653 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6654 {
6655         int i, j;
6656         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6657                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6658                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6659         }
6660 }
6661
6662 /*
6663  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6664  * are onlined.
6665  */
6666 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6667                                            unsigned long action,
6668                                            void *hcpu)
6669 {
6670         int cpu = (long)hcpu;
6671
6672         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6673         case CPU_ONLINE:
6674                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6675                 break;
6676
6677         case CPU_DEAD:
6678                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6679                 break;
6680
6681         default:
6682                 return NOTIFY_DONE;
6683         }
6684
6685         return NOTIFY_OK;
6686 }
6687 #else
6688 static inline void sched_init_numa(void)
6689 {
6690 }
6691
6692 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6693                                            unsigned long action,
6694                                            void *hcpu)
6695 {
6696         return 0;
6697 }
6698 #endif /* CONFIG_NUMA */
6699
6700 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6701 {
6702         struct sched_domain_topology_level *tl;
6703         int j;
6704
6705         for_each_sd_topology(tl) {
6706                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6707
6708                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6709                 if (!sdd->sd)
6710                         return -ENOMEM;
6711
6712                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6713                 if (!sdd->sg)
6714                         return -ENOMEM;
6715
6716                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6717                 if (!sdd->sgc)
6718                         return -ENOMEM;
6719
6720                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6721                         struct sched_domain *sd;
6722                         struct sched_group *sg;
6723                         struct sched_group_capacity *sgc;
6724
6725                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6726                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6727                         if (!sd)
6728                                 return -ENOMEM;
6729
6730                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6731
6732                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6733                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6734                         if (!sg)
6735                                 return -ENOMEM;
6736
6737                         sg->next = sg;
6738
6739                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6740
6741                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6742                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6743                         if (!sgc)
6744                                 return -ENOMEM;
6745
6746                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6747                 }
6748         }
6749
6750         return 0;
6751 }
6752
6753 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6754 {
6755         struct sched_domain_topology_level *tl;
6756         int j;
6757
6758         for_each_sd_topology(tl) {
6759                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6760
6761                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6762                         struct sched_domain *sd;
6763
6764                         if (sdd->sd) {
6765                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6766                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6767                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6768                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6769                         }
6770
6771                         if (sdd->sg)
6772                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6773                         if (sdd->sgc)
6774                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6775                 }
6776                 free_percpu(sdd->sd);
6777                 sdd->sd = NULL;
6778                 free_percpu(sdd->sg);
6779                 sdd->sg = NULL;
6780                 free_percpu(sdd->sgc);
6781                 sdd->sgc = NULL;
6782         }
6783 }
6784
6785 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6786                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6787                 struct sched_domain *child, int cpu)
6788 {
6789         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6790         if (!sd)
6791                 return child;
6792
6793         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6794         if (child) {
6795                 sd->level = child->level + 1;
6796                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6797                 child->parent = sd;
6798                 sd->child = child;
6799
6800                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6801                                     sched_domain_span(sd))) {
6802                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6803 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6804                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6805                                         child->name, sd->name);
6806 #endif
6807                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6808                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6809                                    sched_domain_span(sd),
6810                                    sched_domain_span(child));
6811                 }
6812
6813         }
6814         set_domain_attribute(sd, attr);
6815
6816         return sd;
6817 }
6818
6819 /*
6820  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6821  * to the individual cpus
6822  */
6823 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6824                                struct sched_domain_attr *attr)
6825 {
6826         enum s_alloc alloc_state;
6827         struct sched_domain *sd;
6828         struct s_data d;
6829         int i, ret = -ENOMEM;
6830
6831         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6832         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6833                 goto error;
6834
6835         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6836         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6837                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6838
6839                 sd = NULL;
6840                 for_each_sd_topology(tl) {
6841                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6842                         if (tl == sched_domain_topology)
6843                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6844                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6845                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6846                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6847                                 break;
6848                 }
6849         }
6850
6851         /* Build the groups for the domains */
6852         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6853                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6854                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6855                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6856                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6857                                         goto error;
6858                         } else {
6859                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6860                                         goto error;
6861                         }
6862                 }
6863         }
6864
6865         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6866         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6867                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6868                         continue;
6869
6870                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6871                         claim_allocations(i, sd);
6872                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6873                 }
6874         }
6875
6876         /* Attach the domains */
6877         rcu_read_lock();
6878         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6879                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6880                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6881         }
6882         rcu_read_unlock();
6883
6884         ret = 0;
6885 error:
6886         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6887         return ret;
6888 }
6889
6890 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6891 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6892 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6893                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6894
6895 /*
6896  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6897  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6898  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6899  */
6900 static cpumask_var_t fallback_doms;
6901
6902 /*
6903  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6904  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6905  * or 0 if it stayed the same.
6906  */
6907 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6908 {
6909         return 0;
6910 }
6911
6912 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6913 {
6914         int i;
6915         cpumask_var_t *doms;
6916
6917         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6918         if (!doms)
6919                 return NULL;
6920         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6921                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6922                         free_sched_domains(doms, i);
6923                         return NULL;
6924                 }
6925         }
6926         return doms;
6927 }
6928
6929 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6930 {
6931         unsigned int i;
6932         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6933                 free_cpumask_var(doms[i]);
6934         kfree(doms);
6935 }
6936
6937 /*
6938  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6939  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6940  * exclude other special cases in the future.
6941  */
6942 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6943 {
6944         int err;
6945
6946         arch_update_cpu_topology();
6947         ndoms_cur = 1;
6948         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6949         if (!doms_cur)
6950                 doms_cur = &fallback_doms;
6951         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6952         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6953         register_sched_domain_sysctl();
6954
6955         return err;
6956 }
6957
6958 /*
6959  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6960  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6961  */
6962 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6963 {
6964         int i;
6965
6966         rcu_read_lock();
6967         for_each_cpu(i, cpu_map)
6968                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6969         rcu_read_unlock();
6970 }
6971
6972 /* handle null as "default" */
6973 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6974                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6975 {
6976         struct sched_domain_attr tmp;
6977
6978         /* fast path */
6979         if (!new && !cur)
6980                 return 1;
6981
6982         tmp = SD_ATTR_INIT;
6983         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6984                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6985                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6986 }
6987
6988 /*
6989  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6990  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6991  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6992  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6993  *
6994  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6995  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6996  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6997  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6998  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6999  * it as it is.
7000  *
7001  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7002  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7003  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7004  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7005  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7006  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7007  *
7008  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7009  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7010  * and it will not create the default domain.
7011  *
7012  * Call with hotplug lock held
7013  */
7014 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7015                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7016 {
7017         int i, j, n;
7018         int new_topology;
7019
7020         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7021
7022         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7023         unregister_sched_domain_sysctl();
7024
7025         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7026         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7027
7028         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7029
7030         /* Destroy deleted domains */
7031         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7032                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7033                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7034                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7035                                 goto match1;
7036                 }
7037                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7038                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7039 match1:
7040                 ;
7041         }
7042
7043         n = ndoms_cur;
7044         if (doms_new == NULL) {
7045                 n = 0;
7046                 doms_new = &fallback_doms;
7047                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7048                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7049         }
7050
7051         /* Build new domains */
7052         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7053                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7054                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7055                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7056                                 goto match2;
7057                 }
7058                 /* no match - add a new doms_new */
7059                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7060 match2:
7061                 ;
7062         }
7063
7064         /* Remember the new sched domains */
7065         if (doms_cur != &fallback_doms)
7066                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7067         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7068         doms_cur = doms_new;
7069         dattr_cur = dattr_new;
7070         ndoms_cur = ndoms_new;
7071
7072         register_sched_domain_sysctl();
7073
7074         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7075 }
7076
7077 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7078
7079 /*
7080  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7081  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7082  * around partition_sched_domains().
7083  *
7084  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7085  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7086  */
7087 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7088                              void *hcpu)
7089 {
7090         switch (action) {
7091         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7092         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7093
7094                 /*
7095                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7096                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7097                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7098                  * domain, ignoring cpusets.
7099                  */
7100                 num_cpus_frozen--;
7101                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7102                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7103                         break;
7104                 }
7105
7106                 /*
7107                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7108                  * restore the original sched domains by considering the
7109                  * cpuset configurations.
7110                  */
7111
7112         case CPU_ONLINE:
7113                 cpuset_update_active_cpus(true);
7114                 break;
7115         default:
7116                 return NOTIFY_DONE;
7117         }
7118         return NOTIFY_OK;
7119 }
7120
7121 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7122                                void *hcpu)
7123 {
7124         unsigned long flags;
7125         long cpu = (long)hcpu;
7126         struct dl_bw *dl_b;
7127         bool overflow;
7128         int cpus;
7129
7130         switch (action) {
7131         case CPU_DOWN_PREPARE:
7132                 rcu_read_lock_sched();
7133                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7134
7135                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7136                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7137                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7138                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7139
7140                 rcu_read_unlock_sched();
7141
7142                 if (overflow)
7143                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7144                 cpuset_update_active_cpus(false);
7145                 break;
7146         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7147                 num_cpus_frozen++;
7148                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7149                 break;
7150         default:
7151                 return NOTIFY_DONE;
7152         }
7153         return NOTIFY_OK;
7154 }
7155
7156 void __init sched_init_smp(void)
7157 {
7158         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7159
7160         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7161         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7162
7163         sched_init_numa();
7164
7165         /*
7166          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7167          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7168          * happen.
7169          */
7170         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7171         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7172         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7173         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7174                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7175         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7176
7177         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7178         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7179         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7180
7181         init_hrtick();
7182
7183         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7184         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7185                 BUG();
7186         sched_init_granularity();
7187         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7188
7189         init_sched_rt_class();
7190         init_sched_dl_class();
7191 }
7192 #else
7193 void __init sched_init_smp(void)
7194 {
7195         sched_init_granularity();
7196 }
7197 #endif /* CONFIG_SMP */
7198
7199 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7200 {
7201         return in_lock_functions(addr) ||
7202                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7203                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7204 }
7205
7206 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7207 /*
7208  * Default task group.
7209  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7210  */
7211 struct task_group root_task_group;
7212 LIST_HEAD(task_groups);
7213
7214 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7215 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7216 #endif
7217
7218 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7219
7220 void __init sched_init(void)
7221 {
7222         int i, j;
7223         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7224
7225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7226         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7227 #endif
7228 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7229         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7230 #endif
7231         if (alloc_size) {
7232                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7233
7234 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7235                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7236                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7237
7238                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7239                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7240
7241 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7242 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7243                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7244                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7245
7246                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7247                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7248
7249 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7250         }
7251 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7252         for_each_possible_cpu(i) {
7253                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7254                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7255         }
7256 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7257
7258         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7259                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7260         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7261                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7262
7263 #ifdef CONFIG_SMP
7264         init_defrootdomain();
7265 #endif
7266
7267 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7268         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7269                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7270 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7271
7272 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7273         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7274
7275         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7276         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7277         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7278         autogroup_init(&init_task);
7279 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7280
7281         for_each_possible_cpu(i) {
7282                 struct rq *rq;
7283
7284                 rq = cpu_rq(i);
7285                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7286                 rq->nr_running = 0;
7287                 rq->calc_load_active = 0;
7288                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7289                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7290                 init_rt_rq(&rq->rt);
7291                 init_dl_rq(&rq->dl);
7292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7293                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7294                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7295                 /*
7296                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7297                  *
7298                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7299                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7300                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7301                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7302                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7303                  * (se->load.weight).
7304                  *
7305                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7306                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7307                  * then A0's share of the cpu resource is:
7308                  *
7309                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7310                  *
7311                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7312                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7313                  */
7314                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7315                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7316 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7317
7318                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7319 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7320                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7321 #endif
7322
7323                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7324                         rq->cpu_load[j] = 0;
7325
7326                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7327
7328 #ifdef CONFIG_SMP
7329                 rq->sd = NULL;
7330                 rq->rd = NULL;
7331                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7332                 rq->balance_callback = NULL;
7333                 rq->active_balance = 0;
7334                 rq->next_balance = jiffies;
7335                 rq->push_cpu = 0;
7336                 rq->cpu = i;
7337                 rq->online = 0;
7338                 rq->idle_stamp = 0;
7339                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7340                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7341
7342                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7343
7344                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7345 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7346                 rq->nohz_flags = 0;
7347 #endif
7348 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7349                 rq->last_sched_tick = 0;
7350 #endif
7351 #endif
7352                 init_rq_hrtick(rq);
7353                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7354         }
7355
7356         set_load_weight(&init_task);
7357
7358 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7359         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7360 #endif
7361
7362         /*
7363          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7364          */
7365         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7366         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7367
7368         /*
7369          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7370          */
7371         current->sched_class = &fair_sched_class;
7372
7373         /*
7374          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7375          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7376          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7377          * when this runqueue becomes "idle".
7378          */
7379         init_idle(current, smp_processor_id());
7380
7381         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7382
7383 #ifdef CONFIG_SMP
7384         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7385         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7386         if (cpu_isolated_map == NULL)
7387                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7388         idle_thread_set_boot_cpu();
7389         set_cpu_rq_start_time();
7390 #endif
7391         init_sched_fair_class();
7392
7393         scheduler_running = 1;
7394 }
7395
7396 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7397 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7398 {
7399         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7400
7401         return (nested == preempt_offset);
7402 }
7403
7404 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7405 {
7406         /*
7407          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7408          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7409          * otherwise we will destroy state.
7410          */
7411         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7412                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7413                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7414                         current->state,
7415                         (void *)current->task_state_change,
7416                         (void *)current->task_state_change);
7417
7418         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7419 }
7420 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7421
7422 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7423 {
7424         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7425
7426         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7427         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7428              !is_idle_task(current)) ||
7429             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7430                 return;
7431         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7432                 return;
7433         prev_jiffy = jiffies;
7434
7435         printk(KERN_ERR
7436                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7437                         file, line);
7438         printk(KERN_ERR
7439                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7440                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7441                         current->pid, current->comm);
7442
7443         if (task_stack_end_corrupted(current))
7444                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7445
7446         debug_show_held_locks(current);
7447         if (irqs_disabled())
7448                 print_irqtrace_events(current);
7449 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7450         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7451                 pr_err("Preemption disabled at:");
7452                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7453                 pr_cont("\n");
7454         }
7455 #endif
7456         dump_stack();
7457 }
7458 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7459 #endif
7460
7461 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7462 void normalize_rt_tasks(void)
7463 {
7464         struct task_struct *g, *p;
7465         struct sched_attr attr = {
7466                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7467         };
7468
7469         read_lock(&tasklist_lock);
7470         for_each_process_thread(g, p) {
7471                 /*
7472                  * Only normalize user tasks:
7473                  */
7474                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7475                         continue;
7476
7477                 p->se.exec_start                = 0;
7478 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7479                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7480                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7481                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7482 #endif
7483
7484                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7485                         /*
7486                          * Renice negative nice level userspace
7487                          * tasks back to 0:
7488                          */
7489                         if (task_nice(p) < 0)
7490                                 set_user_nice(p, 0);
7491                         continue;
7492                 }
7493
7494                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7495         }
7496         read_unlock(&tasklist_lock);
7497 }
7498
7499 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7500
7501 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7502 /*
7503  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7504  *
7505  * They can only be called when the whole system has been
7506  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7507  * activity can take place. Using them for anything else would
7508  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7509  * under any other configuration.
7510  */
7511
7512 /**
7513  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7514  * @cpu: the processor in question.
7515  *
7516  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7517  *
7518  * Return: The current task for @cpu.
7519  */
7520 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7521 {
7522         return cpu_curr(cpu);
7523 }
7524
7525 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7526
7527 #ifdef CONFIG_IA64
7528 /**
7529  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7530  * @cpu: the processor in question.
7531  * @p: the task pointer to set.
7532  *
7533  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7534  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7535  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7536  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7537  * and caller must save the original value of the current task (see
7538  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7539  * re-starting the system.
7540  *
7541  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7542  */
7543 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7544 {
7545         cpu_curr(cpu) = p;
7546 }
7547
7548 #endif
7549
7550 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7551 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7552 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7553
7554 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7555 {
7556         free_fair_sched_group(tg);
7557         free_rt_sched_group(tg);
7558         autogroup_free(tg);
7559         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7560 }
7561
7562 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7563 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7564 {
7565         struct task_group *tg;
7566
7567         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7568         if (!tg)
7569                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7570
7571         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7572                 goto err;
7573
7574         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7575                 goto err;
7576
7577         return tg;
7578
7579 err:
7580         free_sched_group(tg);
7581         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7582 }
7583
7584 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7585 {
7586         unsigned long flags;
7587
7588         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7589         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7590
7591         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7592
7593         tg->parent = parent;
7594         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7595         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7596         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7597 }
7598
7599 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7600 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7601 {
7602         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7603         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7604 }
7605
7606 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7607 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7608 {
7609         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7610         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7611 }
7612
7613 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7614 {
7615         unsigned long flags;
7616
7617         /* end participation in shares distribution */
7618         unregister_fair_sched_group(tg);
7619
7620         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7621         list_del_rcu(&tg->list);
7622         list_del_rcu(&tg->siblings);
7623         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7624 }
7625
7626 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7627  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7628  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7629  *      reflect its new group.
7630  */
7631 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7632 {
7633         struct task_group *tg;
7634         int queued, running;
7635         unsigned long flags;
7636         struct rq *rq;
7637
7638         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7639
7640         running = task_current(rq, tsk);
7641         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7642
7643         if (queued)
7644                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7645         if (unlikely(running))
7646                 put_prev_task(rq, tsk);
7647
7648         /*
7649          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7650          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7651          * to prevent lockdep warnings.
7652          */
7653         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7654                           struct task_group, css);
7655         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7656         tsk->sched_task_group = tg;
7657
7658 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7659         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7660                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7661         else
7662 #endif
7663                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7664
7665         if (unlikely(running))
7666                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7667         if (queued)
7668                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7669
7670         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7671 }
7672 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7673
7674 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7675 /*
7676  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7677  */
7678 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7679
7680 /* Must be called with tasklist_lock held */
7681 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7682 {
7683         struct task_struct *g, *p;
7684
7685         /*
7686          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7687          */
7688         if (task_group_is_autogroup(tg))
7689                 return 0;
7690
7691         for_each_process_thread(g, p) {
7692                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7693                         return 1;
7694         }
7695
7696         return 0;
7697 }
7698
7699 struct rt_schedulable_data {
7700         struct task_group *tg;
7701         u64 rt_period;
7702         u64 rt_runtime;
7703 };
7704
7705 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7706 {
7707         struct rt_schedulable_data *d = data;
7708         struct task_group *child;
7709         unsigned long total, sum = 0;
7710         u64 period, runtime;
7711
7712         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7713         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7714
7715         if (tg == d->tg) {
7716                 period = d->rt_period;
7717                 runtime = d->rt_runtime;
7718         }
7719
7720         /*
7721          * Cannot have more runtime than the period.
7722          */
7723         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7724                 return -EINVAL;
7725
7726         /*
7727          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7728          */
7729         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7730                 return -EBUSY;
7731
7732         total = to_ratio(period, runtime);
7733
7734         /*
7735          * Nobody can have more than the global setting allows.
7736          */
7737         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7738                 return -EINVAL;
7739
7740         /*
7741          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7742          */
7743         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7744                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7745                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7746
7747                 if (child == d->tg) {
7748                         period = d->rt_period;
7749                         runtime = d->rt_runtime;
7750                 }
7751
7752                 sum += to_ratio(period, runtime);
7753         }
7754
7755         if (sum > total)
7756                 return -EINVAL;
7757
7758         return 0;
7759 }
7760
7761 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7762 {
7763         int ret;
7764
7765         struct rt_schedulable_data data = {
7766                 .tg = tg,
7767                 .rt_period = period,
7768                 .rt_runtime = runtime,
7769         };
7770
7771         rcu_read_lock();
7772         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7773         rcu_read_unlock();
7774
7775         return ret;
7776 }
7777
7778 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7779                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7780 {
7781         int i, err = 0;
7782
7783         /*
7784          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7785          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7786          */
7787         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7788                 return -EINVAL;
7789
7790         /* No period doesn't make any sense. */
7791         if (rt_period == 0)
7792                 return -EINVAL;
7793
7794         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7795         read_lock(&tasklist_lock);
7796         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7797         if (err)
7798                 goto unlock;
7799
7800         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7801         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7802         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7803
7804         for_each_possible_cpu(i) {
7805                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7806
7807                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7808                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7809                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7810         }
7811         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7812 unlock:
7813         read_unlock(&tasklist_lock);
7814         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7815
7816         return err;
7817 }
7818
7819 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7820 {
7821         u64 rt_runtime, rt_period;
7822
7823         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7824         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7825         if (rt_runtime_us < 0)
7826                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7827
7828         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7829 }
7830
7831 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7832 {
7833         u64 rt_runtime_us;
7834
7835         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7836                 return -1;
7837
7838         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7839         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7840         return rt_runtime_us;
7841 }
7842
7843 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7844 {
7845         u64 rt_runtime, rt_period;
7846
7847         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7848         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7849
7850         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7851 }
7852
7853 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7854 {
7855         u64 rt_period_us;
7856
7857         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7858         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7859         return rt_period_us;
7860 }
7861 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7862
7863 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7864 static int sched_rt_global_constraints(void)
7865 {
7866         int ret = 0;
7867
7868         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7869         read_lock(&tasklist_lock);
7870         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7871         read_unlock(&tasklist_lock);
7872         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7873
7874         return ret;
7875 }
7876
7877 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7878 {
7879         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7880         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7881                 return 0;
7882
7883         return 1;
7884 }
7885
7886 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7887 static int sched_rt_global_constraints(void)
7888 {
7889         unsigned long flags;
7890         int i, ret = 0;
7891
7892         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7893         for_each_possible_cpu(i) {
7894                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7895
7896                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7897                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7898                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7899         }
7900         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7901
7902         return ret;
7903 }
7904 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7905
7906 static int sched_dl_global_validate(void)
7907 {
7908         u64 runtime = global_rt_runtime();
7909         u64 period = global_rt_period();
7910         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7911         struct dl_bw *dl_b;
7912         int cpu, ret = 0;
7913         unsigned long flags;
7914
7915         /*
7916          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7917          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7918          * any of the root_domains.
7919          *
7920          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7921          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7922          * solutions is welcome!
7923          */
7924         for_each_possible_cpu(cpu) {
7925                 rcu_read_lock_sched();
7926                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7927
7928                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7929                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7930                         ret = -EBUSY;
7931                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7932
7933                 rcu_read_unlock_sched();
7934
7935                 if (ret)
7936                         break;
7937         }
7938
7939         return ret;
7940 }
7941
7942 static void sched_dl_do_global(void)
7943 {
7944         u64 new_bw = -1;
7945         struct dl_bw *dl_b;
7946         int cpu;
7947         unsigned long flags;
7948
7949         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7950         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7951
7952         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7953                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7954
7955         /*
7956          * FIXME: As above...
7957          */
7958         for_each_possible_cpu(cpu) {
7959                 rcu_read_lock_sched();
7960                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7961
7962                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7963                 dl_b->bw = new_bw;
7964                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7965
7966                 rcu_read_unlock_sched();
7967         }
7968 }
7969
7970 static int sched_rt_global_validate(void)
7971 {
7972         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7973                 return -EINVAL;
7974
7975         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7976                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7977                 return -EINVAL;
7978
7979         return 0;
7980 }
7981
7982 static void sched_rt_do_global(void)
7983 {
7984         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7985         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7986 }
7987
7988 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7989                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7990                 loff_t *ppos)
7991 {
7992         int old_period, old_runtime;
7993         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7994         int ret;
7995
7996         mutex_lock(&mutex);
7997         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7998         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7999
8000         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8001
8002         if (!ret && write) {
8003                 ret = sched_rt_global_validate();
8004                 if (ret)
8005                         goto undo;
8006
8007                 ret = sched_dl_global_validate();
8008                 if (ret)
8009                         goto undo;
8010
8011                 ret = sched_rt_global_constraints();
8012                 if (ret)
8013                         goto undo;
8014
8015                 sched_rt_do_global();
8016                 sched_dl_do_global();
8017         }
8018         if (0) {
8019 undo:
8020                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8021                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8022         }
8023         mutex_unlock(&mutex);
8024
8025         return ret;
8026 }
8027
8028 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8029                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8030                 loff_t *ppos)
8031 {
8032         int ret;
8033         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8034
8035         mutex_lock(&mutex);
8036         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8037         /* make sure that internally we keep jiffies */
8038         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8039         if (!ret && write) {
8040                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8041                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8042         }
8043         mutex_unlock(&mutex);
8044         return ret;
8045 }
8046
8047 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8048
8049 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8050 {
8051         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8052 }
8053
8054 static struct cgroup_subsys_state *
8055 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8056 {
8057         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8058         struct task_group *tg;
8059
8060         if (!parent) {
8061                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8062                 return &root_task_group.css;
8063         }
8064
8065         tg = sched_create_group(parent);
8066         if (IS_ERR(tg))
8067                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8068
8069         return &tg->css;
8070 }
8071
8072 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8073 {
8074         struct task_group *tg = css_tg(css);
8075         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8076
8077         if (parent)
8078                 sched_online_group(tg, parent);
8079         return 0;
8080 }
8081
8082 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8083 {
8084         struct task_group *tg = css_tg(css);
8085
8086         sched_destroy_group(tg);
8087 }
8088
8089 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8090 {
8091         struct task_group *tg = css_tg(css);
8092
8093         sched_offline_group(tg);
8094 }
8095
8096 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8097 {
8098         sched_move_task(task);
8099 }
8100
8101 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8102 {
8103         struct task_struct *task;
8104         struct cgroup_subsys_state *css;
8105
8106         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8107 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8108                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8109                         return -EINVAL;
8110 #else
8111                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8112                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8113                         return -EINVAL;
8114 #endif
8115         }
8116         return 0;
8117 }
8118
8119 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8120 {
8121         struct task_struct *task;
8122         struct cgroup_subsys_state *css;
8123
8124         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8125                 sched_move_task(task);
8126 }
8127
8128 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8129 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8130                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8131 {
8132         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8133 }
8134
8135 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8136                                struct cftype *cft)
8137 {
8138         struct task_group *tg = css_tg(css);
8139
8140         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8141 }
8142
8143 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8144 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8145
8146 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8147 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8148
8149 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8150
8151 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8152 {
8153         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8154         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8155
8156         if (tg == &root_task_group)
8157                 return -EINVAL;
8158
8159         /*
8160          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8161          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8162          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8163          */
8164         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8165                 return -EINVAL;
8166
8167         /*
8168          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8169          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8170          * feasibility.
8171          */
8172         if (period > max_cfs_quota_period)
8173                 return -EINVAL;
8174
8175         /*
8176          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8177          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8178          */
8179         get_online_cpus();
8180         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8181         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8182         if (ret)
8183                 goto out_unlock;
8184
8185         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8186         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8187         /*
8188          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8189          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8190          */
8191         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8192                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8193         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8194         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8195         cfs_b->quota = quota;
8196
8197         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8198         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8199         if (runtime_enabled)
8200                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8201         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8202
8203         for_each_online_cpu(i) {
8204                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8205                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8206
8207                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8208                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8209                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8210
8211                 if (cfs_rq->throttled)
8212                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8213                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8214         }
8215         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8216                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8217 out_unlock:
8218         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8219         put_online_cpus();
8220
8221         return ret;
8222 }
8223
8224 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8225 {
8226         u64 quota, period;
8227
8228         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8229         if (cfs_quota_us < 0)
8230                 quota = RUNTIME_INF;
8231         else
8232                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8233
8234         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8235 }
8236
8237 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8238 {
8239         u64 quota_us;
8240
8241         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8242                 return -1;
8243
8244         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8245         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8246
8247         return quota_us;
8248 }
8249
8250 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8251 {
8252         u64 quota, period;
8253
8254         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8255         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8256
8257         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8258 }
8259
8260 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8261 {
8262         u64 cfs_period_us;
8263
8264         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8265         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8266
8267         return cfs_period_us;
8268 }
8269
8270 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8271                                   struct cftype *cft)
8272 {
8273         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8274 }
8275
8276 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8277                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8278 {
8279         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8280 }
8281
8282 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8283                                    struct cftype *cft)
8284 {
8285         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8286 }
8287
8288 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8289                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8290 {
8291         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8292 }
8293
8294 struct cfs_schedulable_data {
8295         struct task_group *tg;
8296         u64 period, quota;
8297 };
8298
8299 /*
8300  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8301  * note: units are usecs
8302  */
8303 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8304                                struct cfs_schedulable_data *d)
8305 {
8306         u64 quota, period;
8307
8308         if (tg == d->tg) {
8309                 period = d->period;
8310                 quota = d->quota;
8311         } else {
8312                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8313                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8314         }
8315
8316         /* note: these should typically be equivalent */
8317         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8318                 return RUNTIME_INF;
8319
8320         return to_ratio(period, quota);
8321 }
8322
8323 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8324 {
8325         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8326         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8327         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8328
8329         if (!tg->parent) {
8330                 quota = RUNTIME_INF;
8331         } else {
8332                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8333
8334                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8335                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8336
8337                 /*
8338                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8339                  * limit is set
8340                  */
8341                 if (quota == RUNTIME_INF)
8342                         quota = parent_quota;
8343                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8344                         return -EINVAL;
8345         }
8346         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8347
8348         return 0;
8349 }
8350
8351 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8352 {
8353         int ret;
8354         struct cfs_schedulable_data data = {
8355                 .tg = tg,
8356                 .period = period,
8357                 .quota = quota,
8358         };
8359
8360         if (quota != RUNTIME_INF) {
8361                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8362                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8363         }
8364
8365         rcu_read_lock();
8366         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8367         rcu_read_unlock();
8368
8369         return ret;
8370 }
8371
8372 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8373 {
8374         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8375         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8376
8377         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8378         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8379         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8380
8381         return 0;
8382 }
8383 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8384 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8385
8386 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8387 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8388                                 struct cftype *cft, s64 val)
8389 {
8390         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8391 }
8392
8393 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8394                                struct cftype *cft)
8395 {
8396         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8397 }
8398
8399 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8400                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8401 {
8402         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8403 }
8404
8405 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8406                                    struct cftype *cft)
8407 {
8408         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8409 }
8410 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8411
8412 static struct cftype cpu_files[] = {
8413 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8414         {
8415                 .name = "shares",
8416                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8417                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8418         },
8419 #endif
8420 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8421         {
8422                 .name = "cfs_quota_us",
8423                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8424                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8425         },
8426         {
8427                 .name = "cfs_period_us",
8428                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8429                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8430         },
8431         {
8432                 .name = "stat",
8433                 .seq_show = cpu_stats_show,
8434         },
8435 #endif
8436 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8437         {
8438                 .name = "rt_runtime_us",
8439                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8440                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8441         },
8442         {
8443                 .name = "rt_period_us",
8444                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8445                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8446         },
8447 #endif
8448         { }     /* terminate */
8449 };
8450
8451 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8452         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8453         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8454         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8455         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8456         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8457         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8458         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8459         .legacy_cftypes = cpu_files,
8460         .early_init     = 1,
8461 };
8462
8463 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8464
8465 void dump_cpu_task(int cpu)
8466 {
8467         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8468         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8469 }
8470
8471 /*
8472  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8473  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8474  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8475  * that remained on nice 0.
8476  *
8477  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8478  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8479  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8480  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8481  * the relative distance between them is ~25%.)
8482  */
8483 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8484  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8485  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8486  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8487  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8488  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8489  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8490  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8491  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8492 };
8493
8494 /*
8495  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8496  *
8497  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8498  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8499  * into multiplications:
8500  */
8501 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8502  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8503  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8504  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8505  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8506  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8507  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8508  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8509  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8510 };