]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
Merge branch 'sched-core-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/kasan.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/nmi.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/highmem.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/context_tracking.h>
75 #include <linux/compiler.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
93 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
94
95 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
96
97 void update_rq_clock(struct rq *rq)
98 {
99         s64 delta;
100
101         lockdep_assert_held(&rq->lock);
102
103         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
104                 return;
105
106         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
107         if (delta < 0)
108                 return;
109         rq->clock += delta;
110         update_rq_clock_task(rq, delta);
111 }
112
113 /*
114  * Debugging: various feature bits
115  */
116
117 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
118         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
119
120 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
121 #include "features.h"
122         0;
123
124 #undef SCHED_FEAT
125
126 /*
127  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
128  * Limited because this is done with IRQs disabled.
129  */
130 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
131
132 /*
133  * period over which we average the RT time consumption, measured
134  * in ms.
135  *
136  * default: 1s
137  */
138 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
139
140 /*
141  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
142  * default: 1s
143  */
144 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
145
146 __read_mostly int scheduler_running;
147
148 /*
149  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
150  * default: 0.95s
151  */
152 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
153
154 /* cpus with isolated domains */
155 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
156
157 /*
158  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
159  */
160 static struct rq *this_rq_lock(void)
161         __acquires(rq->lock)
162 {
163         struct rq *rq;
164
165         local_irq_disable();
166         rq = this_rq();
167         raw_spin_lock(&rq->lock);
168
169         return rq;
170 }
171
172 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
173 /*
174  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
175  */
176
177 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
178 {
179         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
180                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
181 }
182
183 /*
184  * High-resolution timer tick.
185  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
186  */
187 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
188 {
189         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
190
191         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
192
193         raw_spin_lock(&rq->lock);
194         update_rq_clock(rq);
195         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
196         raw_spin_unlock(&rq->lock);
197
198         return HRTIMER_NORESTART;
199 }
200
201 #ifdef CONFIG_SMP
202
203 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
204 {
205         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
206
207         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
208 }
209
210 /*
211  * called from hardirq (IPI) context
212  */
213 static void __hrtick_start(void *arg)
214 {
215         struct rq *rq = arg;
216
217         raw_spin_lock(&rq->lock);
218         __hrtick_restart(rq);
219         rq->hrtick_csd_pending = 0;
220         raw_spin_unlock(&rq->lock);
221 }
222
223 /*
224  * Called to set the hrtick timer state.
225  *
226  * called with rq->lock held and irqs disabled
227  */
228 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
229 {
230         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
231         ktime_t time;
232         s64 delta;
233
234         /*
235          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
236          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
237          */
238         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
239         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
240
241         hrtimer_set_expires(timer, time);
242
243         if (rq == this_rq()) {
244                 __hrtick_restart(rq);
245         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
246                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
247                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
248         }
249 }
250
251 static int
252 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
253 {
254         int cpu = (int)(long)hcpu;
255
256         switch (action) {
257         case CPU_UP_CANCELED:
258         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
259         case CPU_DOWN_PREPARE:
260         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
261         case CPU_DEAD:
262         case CPU_DEAD_FROZEN:
263                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
264                 return NOTIFY_OK;
265         }
266
267         return NOTIFY_DONE;
268 }
269
270 static __init void init_hrtick(void)
271 {
272         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
273 }
274 #else
275 /*
276  * Called to set the hrtick timer state.
277  *
278  * called with rq->lock held and irqs disabled
279  */
280 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
281 {
282         /*
283          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
284          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
285          */
286         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
287         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
288                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
289 }
290
291 static inline void init_hrtick(void)
292 {
293 }
294 #endif /* CONFIG_SMP */
295
296 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
297 {
298 #ifdef CONFIG_SMP
299         rq->hrtick_csd_pending = 0;
300
301         rq->hrtick_csd.flags = 0;
302         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
303         rq->hrtick_csd.info = rq;
304 #endif
305
306         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
307         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
308 }
309 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
310 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312 }
313
314 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
315 {
316 }
317
318 static inline void init_hrtick(void)
319 {
320 }
321 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
322
323 /*
324  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
325  */
326 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
327 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
328         for (;;) {                                                      \
329                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
330                 if (__old == __val)                                     \
331                         break;                                          \
332                 __val = __old;                                          \
333         }                                                               \
334         __old;                                                          \
335 })
336
337 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
338 /*
339  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
340  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
341  * spurious IPIs.
342  */
343 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
344 {
345         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
346         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
347 }
348
349 /*
350  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
351  *
352  * If this returns true, then the idle task promises to call
353  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
354  */
355 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
356 {
357         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
358         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
359
360         for (;;) {
361                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
362                         return false;
363                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
364                         return true;
365                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
366                 if (old == val)
367                         break;
368                 val = old;
369         }
370         return true;
371 }
372
373 #else
374 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
375 {
376         set_tsk_need_resched(p);
377         return true;
378 }
379
380 #ifdef CONFIG_SMP
381 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
382 {
383         return false;
384 }
385 #endif
386 #endif
387
388 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
389 {
390         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
391
392         /*
393          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
394          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
395          * wakeup due to that.
396          *
397          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
398          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
399          */
400         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
401                 return;
402
403         get_task_struct(task);
404
405         /*
406          * The head is context local, there can be no concurrency.
407          */
408         *head->lastp = node;
409         head->lastp = &node->next;
410 }
411
412 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
413 {
414         struct wake_q_node *node = head->first;
415
416         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
417                 struct task_struct *task;
418
419                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
420                 BUG_ON(!task);
421                 /* task can safely be re-inserted now */
422                 node = node->next;
423                 task->wake_q.next = NULL;
424
425                 /*
426                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
427                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
428                  */
429                 wake_up_process(task);
430                 put_task_struct(task);
431         }
432 }
433
434 /*
435  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
436  *
437  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
438  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
439  * the target CPU.
440  */
441 void resched_curr(struct rq *rq)
442 {
443         struct task_struct *curr = rq->curr;
444         int cpu;
445
446         lockdep_assert_held(&rq->lock);
447
448         if (test_tsk_need_resched(curr))
449                 return;
450
451         cpu = cpu_of(rq);
452
453         if (cpu == smp_processor_id()) {
454                 set_tsk_need_resched(curr);
455                 set_preempt_need_resched();
456                 return;
457         }
458
459         if (set_nr_and_not_polling(curr))
460                 smp_send_reschedule(cpu);
461         else
462                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
463 }
464
465 void resched_cpu(int cpu)
466 {
467         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
468         unsigned long flags;
469
470         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
471                 return;
472         resched_curr(rq);
473         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
474 }
475
476 #ifdef CONFIG_SMP
477 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
478 /*
479  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
480  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
481  *
482  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
483  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
484  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
485  */
486 int get_nohz_timer_target(void)
487 {
488         int i, cpu = smp_processor_id();
489         struct sched_domain *sd;
490
491         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
492                 return cpu;
493
494         rcu_read_lock();
495         for_each_domain(cpu, sd) {
496                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
497                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
498                                 cpu = i;
499                                 goto unlock;
500                         }
501                 }
502         }
503
504         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
505                 cpu = housekeeping_any_cpu();
506 unlock:
507         rcu_read_unlock();
508         return cpu;
509 }
510 /*
511  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
512  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
513  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
514  * idle system the next event might even be infinite time into the
515  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
516  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
517  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
518  * wheel for the next timer event.
519  */
520 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
521 {
522         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
523
524         if (cpu == smp_processor_id())
525                 return;
526
527         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
528                 smp_send_reschedule(cpu);
529         else
530                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
531 }
532
533 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
534 {
535         /*
536          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
537          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
538          * If needed we can still optimize that later with an
539          * empty IRQ.
540          */
541         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
542                 if (cpu != smp_processor_id() ||
543                     tick_nohz_tick_stopped())
544                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
545                 return true;
546         }
547
548         return false;
549 }
550
551 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
552 {
553         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
554                 wake_up_idle_cpu(cpu);
555 }
556
557 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
558 {
559         int cpu = smp_processor_id();
560
561         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
562                 return false;
563
564         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
565                 return true;
566
567         /*
568          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
569          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
570          */
571         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
572         return false;
573 }
574
575 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
576
577 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
578 {
579         return false;
580 }
581
582 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
583
584 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
585 bool sched_can_stop_tick(void)
586 {
587         /*
588          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
589          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
590          */
591         if (current->policy == SCHED_FIFO)
592                 return true;
593
594         /*
595          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
596          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
597          */
598         if (current->policy == SCHED_RR) {
599                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
600
601                 return list_is_singular(&rt_se->run_list);
602         }
603
604         /*
605          * More than one running task need preemption.
606          * nr_running update is assumed to be visible
607          * after IPI is sent from wakers.
608          */
609         if (this_rq()->nr_running > 1)
610                 return false;
611
612         return true;
613 }
614 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
615
616 void sched_avg_update(struct rq *rq)
617 {
618         s64 period = sched_avg_period();
619
620         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
621                 /*
622                  * Inline assembly required to prevent the compiler
623                  * optimising this loop into a divmod call.
624                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
625                  */
626                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
627                 rq->age_stamp += period;
628                 rq->rt_avg /= 2;
629         }
630 }
631
632 #endif /* CONFIG_SMP */
633
634 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
635                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
636 /*
637  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
638  * node and @up when leaving it for the final time.
639  *
640  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
641  */
642 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
643                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
644 {
645         struct task_group *parent, *child;
646         int ret;
647
648         parent = from;
649
650 down:
651         ret = (*down)(parent, data);
652         if (ret)
653                 goto out;
654         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
655                 parent = child;
656                 goto down;
657
658 up:
659                 continue;
660         }
661         ret = (*up)(parent, data);
662         if (ret || parent == from)
663                 goto out;
664
665         child = parent;
666         parent = parent->parent;
667         if (parent)
668                 goto up;
669 out:
670         return ret;
671 }
672
673 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
674 {
675         return 0;
676 }
677 #endif
678
679 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
680 {
681         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
682         struct load_weight *load = &p->se.load;
683
684         /*
685          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
686          */
687         if (idle_policy(p->policy)) {
688                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
689                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
690                 return;
691         }
692
693         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
694         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
695 }
696
697 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
698 {
699         update_rq_clock(rq);
700         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
701                 sched_info_queued(rq, p);
702         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
703 }
704
705 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
706 {
707         update_rq_clock(rq);
708         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
709                 sched_info_dequeued(rq, p);
710         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
711 }
712
713 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         if (task_contributes_to_load(p))
716                 rq->nr_uninterruptible--;
717
718         enqueue_task(rq, p, flags);
719 }
720
721 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
722 {
723         if (task_contributes_to_load(p))
724                 rq->nr_uninterruptible++;
725
726         dequeue_task(rq, p, flags);
727 }
728
729 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
730 {
731 /*
732  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
733  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
734  */
735 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
736         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
737 #endif
738 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
739         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
740
741         /*
742          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
743          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
744          * {soft,}irq region.
745          *
746          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
747          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
748          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
749          * monotonic.
750          *
751          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
752          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
753          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
754          * atomic ops.
755          */
756         if (irq_delta > delta)
757                 irq_delta = delta;
758
759         rq->prev_irq_time += irq_delta;
760         delta -= irq_delta;
761 #endif
762 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
763         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
764                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
765                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
766
767                 if (unlikely(steal > delta))
768                         steal = delta;
769
770                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
771                 delta -= steal;
772         }
773 #endif
774
775         rq->clock_task += delta;
776
777 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
778         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
779                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
780 #endif
781 }
782
783 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
784 {
785         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
786         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
787
788         if (stop) {
789                 /*
790                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
791                  * userspace knows about and won't get confused about.
792                  *
793                  * Also, it will make PI more or less work without too
794                  * much confusion -- but then, stop work should not
795                  * rely on PI working anyway.
796                  */
797                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
798
799                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
800         }
801
802         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
803
804         if (old_stop) {
805                 /*
806                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
807                  * it can die in pieces.
808                  */
809                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
810         }
811 }
812
813 /*
814  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
815  */
816 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
817 {
818         return p->static_prio;
819 }
820
821 /*
822  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
823  * without taking RT-inheritance into account. Might be
824  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
825  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
826  * estimator recalculates.
827  */
828 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
829 {
830         int prio;
831
832         if (task_has_dl_policy(p))
833                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
834         else if (task_has_rt_policy(p))
835                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
836         else
837                 prio = __normal_prio(p);
838         return prio;
839 }
840
841 /*
842  * Calculate the current priority, i.e. the priority
843  * taken into account by the scheduler. This value might
844  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
845  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
846  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
847  */
848 static int effective_prio(struct task_struct *p)
849 {
850         p->normal_prio = normal_prio(p);
851         /*
852          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
853          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
854          * to the normal priority:
855          */
856         if (!rt_prio(p->prio))
857                 return p->normal_prio;
858         return p->prio;
859 }
860
861 /**
862  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
863  * @p: the task in question.
864  *
865  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
866  */
867 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
868 {
869         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
870 }
871
872 /*
873  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
874  * use the balance_callback list if you want balancing.
875  *
876  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
877  * balance_callback().
878  */
879 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
880                                        const struct sched_class *prev_class,
881                                        int oldprio)
882 {
883         if (prev_class != p->sched_class) {
884                 if (prev_class->switched_from)
885                         prev_class->switched_from(rq, p);
886
887                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
888         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
889                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
890 }
891
892 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
893 {
894         const struct sched_class *class;
895
896         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
897                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
898         } else {
899                 for_each_class(class) {
900                         if (class == rq->curr->sched_class)
901                                 break;
902                         if (class == p->sched_class) {
903                                 resched_curr(rq);
904                                 break;
905                         }
906                 }
907         }
908
909         /*
910          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
911          * this case, we can save a useless back to back clock update.
912          */
913         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
914                 rq_clock_skip_update(rq, true);
915 }
916
917 #ifdef CONFIG_SMP
918 /*
919  * This is how migration works:
920  *
921  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
922  *    stop_one_cpu().
923  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
924  *    off the CPU)
925  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
926  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
927  *    it and puts it into the right queue.
928  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
929  *    is done.
930  */
931
932 /*
933  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
934  *
935  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
936  */
937 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
938 {
939         lockdep_assert_held(&rq->lock);
940
941         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
942         dequeue_task(rq, p, 0);
943         set_task_cpu(p, new_cpu);
944         raw_spin_unlock(&rq->lock);
945
946         rq = cpu_rq(new_cpu);
947
948         raw_spin_lock(&rq->lock);
949         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
950         enqueue_task(rq, p, 0);
951         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
952         check_preempt_curr(rq, p, 0);
953
954         return rq;
955 }
956
957 struct migration_arg {
958         struct task_struct *task;
959         int dest_cpu;
960 };
961
962 /*
963  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
964  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
965  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
966  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
967  *
968  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
969  * as the task is no longer on this CPU.
970  */
971 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
972 {
973         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
974                 return rq;
975
976         /* Affinity changed (again). */
977         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
978                 return rq;
979
980         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
981
982         return rq;
983 }
984
985 /*
986  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
987  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
988  * 'pushing' onto another runqueue.
989  */
990 static int migration_cpu_stop(void *data)
991 {
992         struct migration_arg *arg = data;
993         struct task_struct *p = arg->task;
994         struct rq *rq = this_rq();
995
996         /*
997          * The original target cpu might have gone down and we might
998          * be on another cpu but it doesn't matter.
999          */
1000         local_irq_disable();
1001         /*
1002          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1003          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1004          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1005          */
1006         sched_ttwu_pending();
1007
1008         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1009         raw_spin_lock(&rq->lock);
1010         /*
1011          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1012          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1013          * we're holding p->pi_lock.
1014          */
1015         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1016                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1017         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1018         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1019
1020         local_irq_enable();
1021         return 0;
1022 }
1023
1024 /*
1025  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1026  * actually call this function.
1027  */
1028 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1029 {
1030         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1031         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1032 }
1033
1034 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1035 {
1036         struct rq *rq = task_rq(p);
1037         bool queued, running;
1038
1039         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1040
1041         queued = task_on_rq_queued(p);
1042         running = task_current(rq, p);
1043
1044         if (queued) {
1045                 /*
1046                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1047                  * holding rq->lock.
1048                  */
1049                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1050                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1051         }
1052         if (running)
1053                 put_prev_task(rq, p);
1054
1055         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1056
1057         if (running)
1058                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1059         if (queued)
1060                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1065  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1066  * is removed from the allowed bitmask.
1067  *
1068  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1069  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1070  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1071  */
1072 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1073                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1074 {
1075         unsigned long flags;
1076         struct rq *rq;
1077         unsigned int dest_cpu;
1078         int ret = 0;
1079
1080         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1081
1082         /*
1083          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1084          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1085          */
1086         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1087                 ret = -EINVAL;
1088                 goto out;
1089         }
1090
1091         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1092                 goto out;
1093
1094         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1095                 ret = -EINVAL;
1096                 goto out;
1097         }
1098
1099         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1100
1101         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1102         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1103                 goto out;
1104
1105         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1106         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1107                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1108                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1109                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1110                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1111                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1112                 return 0;
1113         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1114                 /*
1115                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1116                  * afterwards anyway.
1117                  */
1118                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1119                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1120                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1121         }
1122 out:
1123         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1124
1125         return ret;
1126 }
1127
1128 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1129 {
1130         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1131 }
1132 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1133
1134 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1135 {
1136 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1137         /*
1138          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1139          * ttwu() will sort out the placement.
1140          */
1141         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1142                         !p->on_rq);
1143
1144         /*
1145          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1146          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1147          * time relying on p->on_rq.
1148          */
1149         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1150                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1151                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1152
1153 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1154         /*
1155          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1156          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1157          *
1158          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1159          * see task_group().
1160          *
1161          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1162          * task_rq_lock().
1163          */
1164         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1165                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1166 #endif
1167 #endif
1168
1169         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1170
1171         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1172                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1173                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1174                 p->se.nr_migrations++;
1175                 perf_event_task_migrate(p);
1176         }
1177
1178         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1179 }
1180
1181 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1182 {
1183         if (task_on_rq_queued(p)) {
1184                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1185
1186                 src_rq = task_rq(p);
1187                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1188
1189                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1190                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1191                 set_task_cpu(p, cpu);
1192                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1193                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1194                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1195         } else {
1196                 /*
1197                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1198                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1199                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1200                  */
1201                 p->wake_cpu = cpu;
1202         }
1203 }
1204
1205 struct migration_swap_arg {
1206         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1207         int src_cpu, dst_cpu;
1208 };
1209
1210 static int migrate_swap_stop(void *data)
1211 {
1212         struct migration_swap_arg *arg = data;
1213         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1214         int ret = -EAGAIN;
1215
1216         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1217                 return -EAGAIN;
1218
1219         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1220         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1221
1222         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1223                         &arg->dst_task->pi_lock);
1224         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1225
1226         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1227                 goto unlock;
1228
1229         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1230                 goto unlock;
1231
1232         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1233                 goto unlock;
1234
1235         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1236                 goto unlock;
1237
1238         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1239         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1240
1241         ret = 0;
1242
1243 unlock:
1244         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1245         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1246         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1247
1248         return ret;
1249 }
1250
1251 /*
1252  * Cross migrate two tasks
1253  */
1254 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1255 {
1256         struct migration_swap_arg arg;
1257         int ret = -EINVAL;
1258
1259         arg = (struct migration_swap_arg){
1260                 .src_task = cur,
1261                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1262                 .dst_task = p,
1263                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1264         };
1265
1266         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1267                 goto out;
1268
1269         /*
1270          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1271          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1272          */
1273         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1274                 goto out;
1275
1276         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1277                 goto out;
1278
1279         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1280                 goto out;
1281
1282         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1283         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1284
1285 out:
1286         return ret;
1287 }
1288
1289 /*
1290  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1291  *
1292  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1293  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1294  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1295  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1296  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1297  * @p has remained unscheduled the whole time.
1298  *
1299  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1300  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1301  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1302  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1303  * waiting to become inactive.
1304  */
1305 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1306 {
1307         unsigned long flags;
1308         int running, queued;
1309         unsigned long ncsw;
1310         struct rq *rq;
1311
1312         for (;;) {
1313                 /*
1314                  * We do the initial early heuristics without holding
1315                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1316                  * the runqueue lock when things look like they will
1317                  * work out!
1318                  */
1319                 rq = task_rq(p);
1320
1321                 /*
1322                  * If the task is actively running on another CPU
1323                  * still, just relax and busy-wait without holding
1324                  * any locks.
1325                  *
1326                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1327                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1328                  * But we don't care, since "task_running()" will
1329                  * return false if the runqueue has changed and p
1330                  * is actually now running somewhere else!
1331                  */
1332                 while (task_running(rq, p)) {
1333                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1334                                 return 0;
1335                         cpu_relax();
1336                 }
1337
1338                 /*
1339                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1340                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1341                  * just go back and repeat.
1342                  */
1343                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1344                 trace_sched_wait_task(p);
1345                 running = task_running(rq, p);
1346                 queued = task_on_rq_queued(p);
1347                 ncsw = 0;
1348                 if (!match_state || p->state == match_state)
1349                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1350                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1351
1352                 /*
1353                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1354                  */
1355                 if (unlikely(!ncsw))
1356                         break;
1357
1358                 /*
1359                  * Was it really running after all now that we
1360                  * checked with the proper locks actually held?
1361                  *
1362                  * Oops. Go back and try again..
1363                  */
1364                 if (unlikely(running)) {
1365                         cpu_relax();
1366                         continue;
1367                 }
1368
1369                 /*
1370                  * It's not enough that it's not actively running,
1371                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1372                  * preempted!
1373                  *
1374                  * So if it was still runnable (but just not actively
1375                  * running right now), it's preempted, and we should
1376                  * yield - it could be a while.
1377                  */
1378                 if (unlikely(queued)) {
1379                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1380
1381                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1382                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1383                         continue;
1384                 }
1385
1386                 /*
1387                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1388                  * runnable, which means that it will never become
1389                  * running in the future either. We're all done!
1390                  */
1391                 break;
1392         }
1393
1394         return ncsw;
1395 }
1396
1397 /***
1398  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1399  * @p: the to-be-kicked thread
1400  *
1401  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1402  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1403  *
1404  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1405  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1406  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1407  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1408  * achieved as well.
1409  */
1410 void kick_process(struct task_struct *p)
1411 {
1412         int cpu;
1413
1414         preempt_disable();
1415         cpu = task_cpu(p);
1416         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1417                 smp_send_reschedule(cpu);
1418         preempt_enable();
1419 }
1420 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1421
1422 /*
1423  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1424  */
1425 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1426 {
1427         int nid = cpu_to_node(cpu);
1428         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1429         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1430         int dest_cpu;
1431
1432         /*
1433          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1434          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1435          * select the cpu on the other node.
1436          */
1437         if (nid != -1) {
1438                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1439
1440                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1441                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1442                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1443                                 continue;
1444                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1445                                 continue;
1446                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1447                                 return dest_cpu;
1448                 }
1449         }
1450
1451         for (;;) {
1452                 /* Any allowed, online CPU? */
1453                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1454                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1455                                 continue;
1456                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1457                                 continue;
1458                         goto out;
1459                 }
1460
1461                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1462                 switch (state) {
1463                 case cpuset:
1464                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1465                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1466                                 state = possible;
1467                                 break;
1468                         }
1469                         /* fall-through */
1470                 case possible:
1471                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1472                         state = fail;
1473                         break;
1474
1475                 case fail:
1476                         BUG();
1477                         break;
1478                 }
1479         }
1480
1481 out:
1482         if (state != cpuset) {
1483                 /*
1484                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1485                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1486                  * leave kernel.
1487                  */
1488                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1489                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1490                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1491                 }
1492         }
1493
1494         return dest_cpu;
1495 }
1496
1497 /*
1498  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1499  */
1500 static inline
1501 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1502 {
1503         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1504
1505         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1506                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1507
1508         /*
1509          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1510          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1511          * cpu.
1512          *
1513          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1514          *
1515          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1516          *   not worry about this generic constraint ]
1517          */
1518         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1519                      !cpu_online(cpu)))
1520                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1521
1522         return cpu;
1523 }
1524
1525 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1526 {
1527         s64 diff = sample - *avg;
1528         *avg += diff >> 3;
1529 }
1530
1531 #else
1532
1533 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1534                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1535 {
1536         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1537 }
1538
1539 #endif /* CONFIG_SMP */
1540
1541 static void
1542 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1543 {
1544 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1545         struct rq *rq = this_rq();
1546
1547 #ifdef CONFIG_SMP
1548         int this_cpu = smp_processor_id();
1549
1550         if (cpu == this_cpu) {
1551                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1552                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1553         } else {
1554                 struct sched_domain *sd;
1555
1556                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1557                 rcu_read_lock();
1558                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1559                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1560                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1561                                 break;
1562                         }
1563                 }
1564                 rcu_read_unlock();
1565         }
1566
1567         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1568                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1569
1570 #endif /* CONFIG_SMP */
1571
1572         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1573         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1574
1575         if (wake_flags & WF_SYNC)
1576                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1577
1578 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1579 }
1580
1581 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1582 {
1583         activate_task(rq, p, en_flags);
1584         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1585
1586         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1587         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1588                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1589 }
1590
1591 /*
1592  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1593  */
1594 static void
1595 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1596 {
1597         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1598         p->state = TASK_RUNNING;
1599         trace_sched_wakeup(p);
1600
1601 #ifdef CONFIG_SMP
1602         if (p->sched_class->task_woken) {
1603                 /*
1604                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1605                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1606                  */
1607                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1608                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1609                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1610         }
1611
1612         if (rq->idle_stamp) {
1613                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1614                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1615
1616                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1617
1618                 if (rq->avg_idle > max)
1619                         rq->avg_idle = max;
1620
1621                 rq->idle_stamp = 0;
1622         }
1623 #endif
1624 }
1625
1626 static void
1627 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1628 {
1629         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1630
1631 #ifdef CONFIG_SMP
1632         if (p->sched_contributes_to_load)
1633                 rq->nr_uninterruptible--;
1634 #endif
1635
1636         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1637         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1642  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1643  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1644  * the task is still ->on_rq.
1645  */
1646 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1647 {
1648         struct rq *rq;
1649         int ret = 0;
1650
1651         rq = __task_rq_lock(p);
1652         if (task_on_rq_queued(p)) {
1653                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1654                 update_rq_clock(rq);
1655                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1656                 ret = 1;
1657         }
1658         __task_rq_unlock(rq);
1659
1660         return ret;
1661 }
1662
1663 #ifdef CONFIG_SMP
1664 void sched_ttwu_pending(void)
1665 {
1666         struct rq *rq = this_rq();
1667         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1668         struct task_struct *p;
1669         unsigned long flags;
1670
1671         if (!llist)
1672                 return;
1673
1674         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1675         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1676
1677         while (llist) {
1678                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1679                 llist = llist_next(llist);
1680                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1681         }
1682
1683         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1684         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1685 }
1686
1687 void scheduler_ipi(void)
1688 {
1689         /*
1690          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1691          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1692          * this IPI.
1693          */
1694         preempt_fold_need_resched();
1695
1696         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1697                 return;
1698
1699         /*
1700          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1701          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1702          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1703          * we do call them.
1704          *
1705          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1706          * properly.
1707          *
1708          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1709          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1710          * somewhat pessimize the simple resched case.
1711          */
1712         irq_enter();
1713         sched_ttwu_pending();
1714
1715         /*
1716          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1717          */
1718         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1719                 this_rq()->idle_balance = 1;
1720                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1721         }
1722         irq_exit();
1723 }
1724
1725 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1726 {
1727         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1728
1729         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1730                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1731                         smp_send_reschedule(cpu);
1732                 else
1733                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1734         }
1735 }
1736
1737 void wake_up_if_idle(int cpu)
1738 {
1739         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1740         unsigned long flags;
1741
1742         rcu_read_lock();
1743
1744         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1745                 goto out;
1746
1747         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1748                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1749         } else {
1750                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1751                 if (is_idle_task(rq->curr))
1752                         smp_send_reschedule(cpu);
1753                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1754                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1755         }
1756
1757 out:
1758         rcu_read_unlock();
1759 }
1760
1761 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1762 {
1763         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1764 }
1765 #endif /* CONFIG_SMP */
1766
1767 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1768 {
1769         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1770
1771 #if defined(CONFIG_SMP)
1772         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1773                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1774                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1775                 return;
1776         }
1777 #endif
1778
1779         raw_spin_lock(&rq->lock);
1780         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1781         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1782         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1783         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1784 }
1785
1786 /*
1787  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1788  *
1789  *  MIGRATION
1790  *
1791  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1792  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1793  * execution on its new cpu [c1].
1794  *
1795  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1796  *
1797  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1798  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1799  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1800  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1801  *
1802  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1803  * Note: we only require RCpc transitivity.
1804  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1805  *
1806  * Example:
1807  *
1808  *   CPU0            CPU1            CPU2
1809  *
1810  *   LOCK rq(0)->lock
1811  *   sched-out X
1812  *   sched-in Y
1813  *   UNLOCK rq(0)->lock
1814  *
1815  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1816  *                                   dequeue X
1817  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1818  *
1819  *                                   LOCK rq(1)->lock
1820  *                                   enqueue X
1821  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1822  *
1823  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1824  *                   sched-out Z
1825  *                   sched-in X
1826  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1827  *
1828  *
1829  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1830  *
1831  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1832  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1833  * chain to provide order. Instead we do:
1834  *
1835  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1836  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1837  *
1838  * Example:
1839  *
1840  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1841  *
1842  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1843  *   dequeue X
1844  *   sched-out X
1845  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1846  *
1847  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1848  *                    X->state = WAKING
1849  *                    set_task_cpu(X,2)
1850  *
1851  *                    LOCK rq(2)->lock
1852  *                    enqueue X
1853  *                    X->state = RUNNING
1854  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1855  *
1856  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1857  *                                          sched-out Z
1858  *                                          sched-in X
1859  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1860  *
1861  *                    UNLOCK X->pi_lock
1862  *   UNLOCK rq(0)->lock
1863  *
1864  *
1865  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1866  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1867  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1868  * its wakeup.
1869  *
1870  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1871  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1872  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1873  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1874  *
1875  */
1876
1877 /**
1878  * try_to_wake_up - wake up a thread
1879  * @p: the thread to be awakened
1880  * @state: the mask of task states that can be woken
1881  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1882  *
1883  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1884  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1885  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1886  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1887  * runnable without the overhead of this.
1888  *
1889  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1890  * or @state didn't match @p's state.
1891  */
1892 static int
1893 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1894 {
1895         unsigned long flags;
1896         int cpu, success = 0;
1897
1898         /*
1899          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1900          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1901          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1902          * set_current_state() the waiting thread does.
1903          */
1904         smp_mb__before_spinlock();
1905         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1906         if (!(p->state & state))
1907                 goto out;
1908
1909         trace_sched_waking(p);
1910
1911         success = 1; /* we're going to change ->state */
1912         cpu = task_cpu(p);
1913
1914         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1915                 goto stat;
1916
1917 #ifdef CONFIG_SMP
1918         /*
1919          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1920          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1921          *
1922          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1923          * from the runqueue.
1924          *
1925          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1926          *      UNLOCK rq->lock
1927          *                      RMB
1928          *      LOCK   rq->lock
1929          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1930          *
1931          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1932          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1933          * task, the second putting it to sleep.
1934          */
1935         smp_rmb();
1936
1937         /*
1938          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1939          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1940          *
1941          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
1942          *
1943          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
1944          * their previous state and preserve Program Order.
1945          */
1946         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
1947
1948         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1949         p->state = TASK_WAKING;
1950
1951         if (p->sched_class->task_waking)
1952                 p->sched_class->task_waking(p);
1953
1954         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1955         if (task_cpu(p) != cpu) {
1956                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1957                 set_task_cpu(p, cpu);
1958         }
1959 #endif /* CONFIG_SMP */
1960
1961         ttwu_queue(p, cpu);
1962 stat:
1963         if (schedstat_enabled())
1964                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1965 out:
1966         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1967
1968         return success;
1969 }
1970
1971 /**
1972  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1973  * @p: the thread to be awakened
1974  *
1975  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1976  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1977  * the current task.
1978  */
1979 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1980 {
1981         struct rq *rq = task_rq(p);
1982
1983         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1984             WARN_ON_ONCE(p == current))
1985                 return;
1986
1987         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1988
1989         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1990                 /*
1991                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1992                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1993                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1994                  * not yet picked a replacement task.
1995                  */
1996                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1997                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1998                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1999                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2000                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2001         }
2002
2003         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2004                 goto out;
2005
2006         trace_sched_waking(p);
2007
2008         if (!task_on_rq_queued(p))
2009                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2010
2011         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2012         if (schedstat_enabled())
2013                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2014 out:
2015         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2016 }
2017
2018 /**
2019  * wake_up_process - Wake up a specific process
2020  * @p: The process to be woken up.
2021  *
2022  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2023  * processes.
2024  *
2025  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2026  *
2027  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2028  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2029  */
2030 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2031 {
2032         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2033 }
2034 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2035
2036 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2037 {
2038         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2039 }
2040
2041 /*
2042  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2043  */
2044 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2045 {
2046         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2047
2048         dl_se->dl_runtime = 0;
2049         dl_se->dl_deadline = 0;
2050         dl_se->dl_period = 0;
2051         dl_se->flags = 0;
2052         dl_se->dl_bw = 0;
2053
2054         dl_se->dl_throttled = 0;
2055         dl_se->dl_yielded = 0;
2056 }
2057
2058 /*
2059  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2060  * p is forked by current.
2061  *
2062  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2063  */
2064 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2065 {
2066         p->on_rq                        = 0;
2067
2068         p->se.on_rq                     = 0;
2069         p->se.exec_start                = 0;
2070         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2071         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2072         p->se.nr_migrations             = 0;
2073         p->se.vruntime                  = 0;
2074         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2075
2076 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2077         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2078 #endif
2079
2080 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2081         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2082         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2083 #endif
2084
2085         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2086         init_dl_task_timer(&p->dl);
2087         __dl_clear_params(p);
2088
2089         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2090         p->rt.timeout           = 0;
2091         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2092         p->rt.on_rq             = 0;
2093         p->rt.on_list           = 0;
2094
2095 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2096         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2097 #endif
2098
2099 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2100         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2101                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2102                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2103         }
2104
2105         if (clone_flags & CLONE_VM)
2106                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2107         else
2108                 p->numa_preferred_nid = -1;
2109
2110         p->node_stamp = 0ULL;
2111         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2112         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2113         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2114         p->numa_faults = NULL;
2115         p->last_task_numa_placement = 0;
2116         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2117
2118         p->numa_group = NULL;
2119 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2120 }
2121
2122 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2123
2124 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2125
2126 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2127 {
2128         if (enabled)
2129                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2130         else
2131                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2132 }
2133
2134 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2135 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2136                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2137 {
2138         struct ctl_table t;
2139         int err;
2140         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2141
2142         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2143                 return -EPERM;
2144
2145         t = *table;
2146         t.data = &state;
2147         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2148         if (err < 0)
2149                 return err;
2150         if (write)
2151                 set_numabalancing_state(state);
2152         return err;
2153 }
2154 #endif
2155 #endif
2156
2157 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2158
2159 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2160 static void set_schedstats(bool enabled)
2161 {
2162         if (enabled)
2163                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2164         else
2165                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2166 }
2167
2168 void force_schedstat_enabled(void)
2169 {
2170         if (!schedstat_enabled()) {
2171                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2172                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2173         }
2174 }
2175
2176 static int __init setup_schedstats(char *str)
2177 {
2178         int ret = 0;
2179         if (!str)
2180                 goto out;
2181
2182         if (!strcmp(str, "enable")) {
2183                 set_schedstats(true);
2184                 ret = 1;
2185         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2186                 set_schedstats(false);
2187                 ret = 1;
2188         }
2189 out:
2190         if (!ret)
2191                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2192
2193         return ret;
2194 }
2195 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2196
2197 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2198 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2199                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2200 {
2201         struct ctl_table t;
2202         int err;
2203         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2204
2205         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2206                 return -EPERM;
2207
2208         t = *table;
2209         t.data = &state;
2210         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2211         if (err < 0)
2212                 return err;
2213         if (write)
2214                 set_schedstats(state);
2215         return err;
2216 }
2217 #endif
2218 #endif
2219
2220 /*
2221  * fork()/clone()-time setup:
2222  */
2223 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2224 {
2225         unsigned long flags;
2226         int cpu = get_cpu();
2227
2228         __sched_fork(clone_flags, p);
2229         /*
2230          * We mark the process as running here. This guarantees that
2231          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2232          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2233          */
2234         p->state = TASK_RUNNING;
2235
2236         /*
2237          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2238          */
2239         p->prio = current->normal_prio;
2240
2241         /*
2242          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2243          */
2244         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2245                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2246                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2247                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2248                         p->rt_priority = 0;
2249                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2250                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2251
2252                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2253                 set_load_weight(p);
2254
2255                 /*
2256                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2257                  * fulfilled its duty:
2258                  */
2259                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2260         }
2261
2262         if (dl_prio(p->prio)) {
2263                 put_cpu();
2264                 return -EAGAIN;
2265         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2266                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2267         } else {
2268                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2269         }
2270
2271         if (p->sched_class->task_fork)
2272                 p->sched_class->task_fork(p);
2273
2274         /*
2275          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2276          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2277          * is ran before sched_fork().
2278          *
2279          * Silence PROVE_RCU.
2280          */
2281         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2282         set_task_cpu(p, cpu);
2283         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2284
2285 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2286         if (likely(sched_info_on()))
2287                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2288 #endif
2289 #if defined(CONFIG_SMP)
2290         p->on_cpu = 0;
2291 #endif
2292         init_task_preempt_count(p);
2293 #ifdef CONFIG_SMP
2294         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2295         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2296 #endif
2297
2298         put_cpu();
2299         return 0;
2300 }
2301
2302 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2303 {
2304         if (runtime == RUNTIME_INF)
2305                 return 1ULL << 20;
2306
2307         /*
2308          * Doing this here saves a lot of checks in all
2309          * the calling paths, and returning zero seems
2310          * safe for them anyway.
2311          */
2312         if (period == 0)
2313                 return 0;
2314
2315         return div64_u64(runtime << 20, period);
2316 }
2317
2318 #ifdef CONFIG_SMP
2319 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2320 {
2321         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2322                          "sched RCU must be held");
2323         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2324 }
2325
2326 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2327 {
2328         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2329         int cpus = 0;
2330
2331         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2332                          "sched RCU must be held");
2333         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2334                 cpus++;
2335
2336         return cpus;
2337 }
2338 #else
2339 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2340 {
2341         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2342 }
2343
2344 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2345 {
2346         return 1;
2347 }
2348 #endif
2349
2350 /*
2351  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2352  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2353  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2354  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2355  *
2356  * This function is called while holding p's rq->lock.
2357  *
2358  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2359  * __setparam_dl().
2360  */
2361 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2362                        const struct sched_attr *attr)
2363 {
2364
2365         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2366         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2367         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2368         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2369         int cpus, err = -1;
2370
2371         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2372                 return 0;
2373
2374         /*
2375          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2376          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2377          * allocated bandwidth of the container.
2378          */
2379         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2380         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2381         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2382             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2383                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2384                 err = 0;
2385         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2386                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2387                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2388                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2389                 err = 0;
2390         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2391                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2392                 err = 0;
2393         }
2394         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2395
2396         return err;
2397 }
2398
2399 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2400
2401 /*
2402  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2403  *
2404  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2405  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2406  * on the runqueue and wakes it.
2407  */
2408 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2409 {
2410         unsigned long flags;
2411         struct rq *rq;
2412
2413         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2414         /* Initialize new task's runnable average */
2415         init_entity_runnable_average(&p->se);
2416 #ifdef CONFIG_SMP
2417         /*
2418          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2419          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2420          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2421          */
2422         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2423 #endif
2424
2425         rq = __task_rq_lock(p);
2426         activate_task(rq, p, 0);
2427         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2428         trace_sched_wakeup_new(p);
2429         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2430 #ifdef CONFIG_SMP
2431         if (p->sched_class->task_woken) {
2432                 /*
2433                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2434                  * drop it.
2435                  */
2436                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2437                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2438                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2439         }
2440 #endif
2441         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2442 }
2443
2444 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2445
2446 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2447
2448 void preempt_notifier_inc(void)
2449 {
2450         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2451 }
2452 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2453
2454 void preempt_notifier_dec(void)
2455 {
2456         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2457 }
2458 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2459
2460 /**
2461  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2462  * @notifier: notifier struct to register
2463  */
2464 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2465 {
2466         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2467                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2468
2469         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2470 }
2471 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2472
2473 /**
2474  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2475  * @notifier: notifier struct to unregister
2476  *
2477  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2478  */
2479 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2480 {
2481         hlist_del(&notifier->link);
2482 }
2483 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2484
2485 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2486 {
2487         struct preempt_notifier *notifier;
2488
2489         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2490                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2491 }
2492
2493 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2494 {
2495         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2496                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2497 }
2498
2499 static void
2500 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2501                                    struct task_struct *next)
2502 {
2503         struct preempt_notifier *notifier;
2504
2505         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2506                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2507 }
2508
2509 static __always_inline void
2510 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2511                                  struct task_struct *next)
2512 {
2513         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2514                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2515 }
2516
2517 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2518
2519 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2520 {
2521 }
2522
2523 static inline void
2524 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2525                                  struct task_struct *next)
2526 {
2527 }
2528
2529 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2530
2531 /**
2532  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2533  * @rq: the runqueue preparing to switch
2534  * @prev: the current task that is being switched out
2535  * @next: the task we are going to switch to.
2536  *
2537  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2538  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2539  * switch.
2540  *
2541  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2542  * hooks.
2543  */
2544 static inline void
2545 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2546                     struct task_struct *next)
2547 {
2548         sched_info_switch(rq, prev, next);
2549         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2550         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2551         prepare_lock_switch(rq, next);
2552         prepare_arch_switch(next);
2553 }
2554
2555 /**
2556  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2557  * @prev: the thread we just switched away from.
2558  *
2559  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2560  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2561  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2562  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2563  *
2564  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2565  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2566  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2567  * details.)
2568  *
2569  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2570  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2571  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2572  * because prev may have moved to another CPU.
2573  */
2574 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2575         __releases(rq->lock)
2576 {
2577         struct rq *rq = this_rq();
2578         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2579         long prev_state;
2580
2581         /*
2582          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2583          * because it left us after:
2584          *
2585          *      schedule()
2586          *        preempt_disable();                    // 1
2587          *        __schedule()
2588          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2589          *
2590          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2591          */
2592         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2593                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2594                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2595                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2596
2597         rq->prev_mm = NULL;
2598
2599         /*
2600          * A task struct has one reference for the use as "current".
2601          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2602          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2603          * the scheduled task must drop that reference.
2604          *
2605          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2606          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2607          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2608          * transition, resulting in a double drop.
2609          */
2610         prev_state = prev->state;
2611         vtime_task_switch(prev);
2612         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2613         finish_lock_switch(rq, prev);
2614         finish_arch_post_lock_switch();
2615
2616         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2617         if (mm)
2618                 mmdrop(mm);
2619         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2620                 if (prev->sched_class->task_dead)
2621                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2622
2623                 /*
2624                  * Remove function-return probe instances associated with this
2625                  * task and put them back on the free list.
2626                  */
2627                 kprobe_flush_task(prev);
2628                 put_task_struct(prev);
2629         }
2630
2631         tick_nohz_task_switch();
2632         return rq;
2633 }
2634
2635 #ifdef CONFIG_SMP
2636
2637 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2638 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2639 {
2640         struct callback_head *head, *next;
2641         void (*func)(struct rq *rq);
2642         unsigned long flags;
2643
2644         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2645         head = rq->balance_callback;
2646         rq->balance_callback = NULL;
2647         while (head) {
2648                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2649                 next = head->next;
2650                 head->next = NULL;
2651                 head = next;
2652
2653                 func(rq);
2654         }
2655         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2656 }
2657
2658 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2659 {
2660         if (unlikely(rq->balance_callback))
2661                 __balance_callback(rq);
2662 }
2663
2664 #else
2665
2666 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2667 {
2668 }
2669
2670 #endif
2671
2672 /**
2673  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2674  * @prev: the thread we just switched away from.
2675  */
2676 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2677         __releases(rq->lock)
2678 {
2679         struct rq *rq;
2680
2681         /*
2682          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2683          * finish_task_switch() for details.
2684          *
2685          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2686          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2687          * PREEMPT_COUNT kernels).
2688          */
2689
2690         rq = finish_task_switch(prev);
2691         balance_callback(rq);
2692         preempt_enable();
2693
2694         if (current->set_child_tid)
2695                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2696 }
2697
2698 /*
2699  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2700  */
2701 static inline struct rq *
2702 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2703                struct task_struct *next)
2704 {
2705         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2706
2707         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2708
2709         mm = next->mm;
2710         oldmm = prev->active_mm;
2711         /*
2712          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2713          * combine the page table reload and the switch backend into
2714          * one hypercall.
2715          */
2716         arch_start_context_switch(prev);
2717
2718         if (!mm) {
2719                 next->active_mm = oldmm;
2720                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2721                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2722         } else
2723                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2724
2725         if (!prev->mm) {
2726                 prev->active_mm = NULL;
2727                 rq->prev_mm = oldmm;
2728         }
2729         /*
2730          * Since the runqueue lock will be released by the next
2731          * task (which is an invalid locking op but in the case
2732          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2733          * do an early lockdep release here:
2734          */
2735         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2736         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2737
2738         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2739         switch_to(prev, next, prev);
2740         barrier();
2741
2742         return finish_task_switch(prev);
2743 }
2744
2745 /*
2746  * nr_running and nr_context_switches:
2747  *
2748  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2749  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2750  */
2751 unsigned long nr_running(void)
2752 {
2753         unsigned long i, sum = 0;
2754
2755         for_each_online_cpu(i)
2756                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2757
2758         return sum;
2759 }
2760
2761 /*
2762  * Check if only the current task is running on the cpu.
2763  *
2764  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2765  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2766  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2767  *
2768  * - from a non-preemptable section (of course)
2769  *
2770  * - from a thread that is bound to a single CPU
2771  *
2772  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2773  */
2774 bool single_task_running(void)
2775 {
2776         return raw_rq()->nr_running == 1;
2777 }
2778 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2779
2780 unsigned long long nr_context_switches(void)
2781 {
2782         int i;
2783         unsigned long long sum = 0;
2784
2785         for_each_possible_cpu(i)
2786                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2787
2788         return sum;
2789 }
2790
2791 unsigned long nr_iowait(void)
2792 {
2793         unsigned long i, sum = 0;
2794
2795         for_each_possible_cpu(i)
2796                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2797
2798         return sum;
2799 }
2800
2801 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2802 {
2803         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2804         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2805 }
2806
2807 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2808 {
2809         struct rq *rq = this_rq();
2810         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2811         *load = rq->load.weight;
2812 }
2813
2814 #ifdef CONFIG_SMP
2815
2816 /*
2817  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2818  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2819  */
2820 void sched_exec(void)
2821 {
2822         struct task_struct *p = current;
2823         unsigned long flags;
2824         int dest_cpu;
2825
2826         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2827         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2828         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2829                 goto unlock;
2830
2831         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2832                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2833
2834                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2835                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2836                 return;
2837         }
2838 unlock:
2839         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2840 }
2841
2842 #endif
2843
2844 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2845 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2846
2847 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2848 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2849
2850 /*
2851  * Return accounted runtime for the task.
2852  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2853  * pending runtime that have not been accounted yet.
2854  */
2855 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2856 {
2857         unsigned long flags;
2858         struct rq *rq;
2859         u64 ns;
2860
2861 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2862         /*
2863          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2864          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2865          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2866          *
2867          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2868          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2869          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2870          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2871          * been accounted, so we're correct here as well.
2872          */
2873         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2874                 return p->se.sum_exec_runtime;
2875 #endif
2876
2877         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2878         /*
2879          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2880          * project cycles that may never be accounted to this
2881          * thread, breaking clock_gettime().
2882          */
2883         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2884                 update_rq_clock(rq);
2885                 p->sched_class->update_curr(rq);
2886         }
2887         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2888         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2889
2890         return ns;
2891 }
2892
2893 /*
2894  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2895  * We call it with interrupts disabled.
2896  */
2897 void scheduler_tick(void)
2898 {
2899         int cpu = smp_processor_id();
2900         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2901         struct task_struct *curr = rq->curr;
2902
2903         sched_clock_tick();
2904
2905         raw_spin_lock(&rq->lock);
2906         update_rq_clock(rq);
2907         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2908         update_cpu_load_active(rq);
2909         calc_global_load_tick(rq);
2910         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2911
2912         perf_event_task_tick();
2913
2914 #ifdef CONFIG_SMP
2915         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2916         trigger_load_balance(rq);
2917 #endif
2918         rq_last_tick_reset(rq);
2919 }
2920
2921 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2922 /**
2923  * scheduler_tick_max_deferment
2924  *
2925  * Keep at least one tick per second when a single
2926  * active task is running because the scheduler doesn't
2927  * yet completely support full dynticks environment.
2928  *
2929  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2930  * balancing, etc... continue to move forward, even
2931  * with a very low granularity.
2932  *
2933  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2934  */
2935 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2936 {
2937         struct rq *rq = this_rq();
2938         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2939
2940         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2941
2942         if (time_before_eq(next, now))
2943                 return 0;
2944
2945         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2946 }
2947 #endif
2948
2949 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2950                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2951
2952 void preempt_count_add(int val)
2953 {
2954 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2955         /*
2956          * Underflow?
2957          */
2958         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2959                 return;
2960 #endif
2961         __preempt_count_add(val);
2962 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2963         /*
2964          * Spinlock count overflowing soon?
2965          */
2966         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2967                                 PREEMPT_MASK - 10);
2968 #endif
2969         if (preempt_count() == val) {
2970                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
2971 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2972                 current->preempt_disable_ip = ip;
2973 #endif
2974                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2975         }
2976 }
2977 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2978 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2979
2980 void preempt_count_sub(int val)
2981 {
2982 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2983         /*
2984          * Underflow?
2985          */
2986         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2987                 return;
2988         /*
2989          * Is the spinlock portion underflowing?
2990          */
2991         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2992                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2993                 return;
2994 #endif
2995
2996         if (preempt_count() == val)
2997                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
2998         __preempt_count_sub(val);
2999 }
3000 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3001 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3002
3003 #endif
3004
3005 /*
3006  * Print scheduling while atomic bug:
3007  */
3008 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3009 {
3010         if (oops_in_progress)
3011                 return;
3012
3013         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3014                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3015
3016         debug_show_held_locks(prev);
3017         print_modules();
3018         if (irqs_disabled())
3019                 print_irqtrace_events(prev);
3020 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3021         if (in_atomic_preempt_off()) {
3022                 pr_err("Preemption disabled at:");
3023                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3024                 pr_cont("\n");
3025         }
3026 #endif
3027         dump_stack();
3028         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3029 }
3030
3031 /*
3032  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3033  */
3034 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3035 {
3036 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3037         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3038 #endif
3039
3040         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3041                 __schedule_bug(prev);
3042                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3043         }
3044         rcu_sleep_check();
3045
3046         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3047
3048         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3049 }
3050
3051 /*
3052  * Pick up the highest-prio task:
3053  */
3054 static inline struct task_struct *
3055 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3056 {
3057         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3058         struct task_struct *p;
3059
3060         /*
3061          * Optimization: we know that if all tasks are in
3062          * the fair class we can call that function directly:
3063          */
3064         if (likely(prev->sched_class == class &&
3065                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3066                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3067                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3068                         goto again;
3069
3070                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3071                 if (unlikely(!p))
3072                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3073
3074                 return p;
3075         }
3076
3077 again:
3078         for_each_class(class) {
3079                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3080                 if (p) {
3081                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3082                                 goto again;
3083                         return p;
3084                 }
3085         }
3086
3087         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3088 }
3089
3090 /*
3091  * __schedule() is the main scheduler function.
3092  *
3093  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3094  *
3095  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3096  *
3097  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3098  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3099  *
3100  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3101  *      interrupt handler scheduler_tick().
3102  *
3103  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3104  *      task to the run-queue and that's it.
3105  *
3106  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3107  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3108  *      called on the nearest possible occasion:
3109  *
3110  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3111  *
3112  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3113  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3114  *           spin_unlock()!)
3115  *
3116  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3117  *           preemptible context
3118  *
3119  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3120  *         then at the next:
3121  *
3122  *          - cond_resched() call
3123  *          - explicit schedule() call
3124  *          - return from syscall or exception to user-space
3125  *          - return from interrupt-handler to user-space
3126  *
3127  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3128  */
3129 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3130 {
3131         struct task_struct *prev, *next;
3132         unsigned long *switch_count;
3133         struct rq *rq;
3134         int cpu;
3135
3136         cpu = smp_processor_id();
3137         rq = cpu_rq(cpu);
3138         prev = rq->curr;
3139
3140         /*
3141          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3142          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3143          * inconsistent (higher) preempt count.
3144          *
3145          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3146          * about this.
3147          */
3148         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3149                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3150
3151         schedule_debug(prev);
3152
3153         if (sched_feat(HRTICK))
3154                 hrtick_clear(rq);
3155
3156         local_irq_disable();
3157         rcu_note_context_switch();
3158
3159         /*
3160          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3161          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3162          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3163          */
3164         smp_mb__before_spinlock();
3165         raw_spin_lock(&rq->lock);
3166         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3167
3168         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3169
3170         switch_count = &prev->nivcsw;
3171         if (!preempt && prev->state) {
3172                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3173                         prev->state = TASK_RUNNING;
3174                 } else {
3175                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3176                         prev->on_rq = 0;
3177
3178                         /*
3179                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3180                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3181                          * concurrency.
3182                          */
3183                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3184                                 struct task_struct *to_wakeup;
3185
3186                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3187                                 if (to_wakeup)
3188                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3189                         }
3190                 }
3191                 switch_count = &prev->nvcsw;
3192         }
3193
3194         if (task_on_rq_queued(prev))
3195                 update_rq_clock(rq);
3196
3197         next = pick_next_task(rq, prev);
3198         clear_tsk_need_resched(prev);
3199         clear_preempt_need_resched();
3200         rq->clock_skip_update = 0;
3201
3202         if (likely(prev != next)) {
3203                 rq->nr_switches++;
3204                 rq->curr = next;
3205                 ++*switch_count;
3206
3207                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3208                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3209         } else {
3210                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3211                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3212         }
3213
3214         balance_callback(rq);
3215 }
3216
3217 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3218 {
3219         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3220                 return;
3221         /*
3222          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3223          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3224          */
3225         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3226                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3227 }
3228
3229 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3230 {
3231         struct task_struct *tsk = current;
3232
3233         sched_submit_work(tsk);
3234         do {
3235                 preempt_disable();
3236                 __schedule(false);
3237                 sched_preempt_enable_no_resched();
3238         } while (need_resched());
3239 }
3240 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3241
3242 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3243 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3244 {
3245         /*
3246          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3247          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3248          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3249          * we find a better solution.
3250          *
3251          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3252          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3253          * too frequently to make sense yet.
3254          */
3255         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3256         schedule();
3257         exception_exit(prev_state);
3258 }
3259 #endif
3260
3261 /**
3262  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3263  *
3264  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3265  */
3266 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3267 {
3268         sched_preempt_enable_no_resched();
3269         schedule();
3270         preempt_disable();
3271 }
3272
3273 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3274 {
3275         do {
3276                 preempt_disable_notrace();
3277                 __schedule(true);
3278                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3279
3280                 /*
3281                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3282                  * between schedule and now.
3283                  */
3284         } while (need_resched());
3285 }
3286
3287 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3288 /*
3289  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3290  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3291  * occur there and call schedule directly.
3292  */
3293 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3294 {
3295         /*
3296          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3297          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3298          */
3299         if (likely(!preemptible()))
3300                 return;
3301
3302         preempt_schedule_common();
3303 }
3304 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3305 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3306
3307 /**
3308  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3309  *
3310  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3311  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3312  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3313  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3314  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3315  * to be called when the system is still in usermode.
3316  *
3317  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3318  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3319  * calling the scheduler.
3320  */
3321 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3322 {
3323         enum ctx_state prev_ctx;
3324
3325         if (likely(!preemptible()))
3326                 return;
3327
3328         do {
3329                 preempt_disable_notrace();
3330                 /*
3331                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3332                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3333                  * an infinite recursion.
3334                  */
3335                 prev_ctx = exception_enter();
3336                 __schedule(true);
3337                 exception_exit(prev_ctx);
3338
3339                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3340         } while (need_resched());
3341 }
3342 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3343
3344 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3345
3346 /*
3347  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3348  * off of irq context.
3349  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3350  * protect us against recursive calling from irq.
3351  */
3352 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3353 {
3354         enum ctx_state prev_state;
3355
3356         /* Catch callers which need to be fixed */
3357         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3358
3359         prev_state = exception_enter();
3360
3361         do {
3362                 preempt_disable();
3363                 local_irq_enable();
3364                 __schedule(true);
3365                 local_irq_disable();
3366                 sched_preempt_enable_no_resched();
3367         } while (need_resched());
3368
3369         exception_exit(prev_state);
3370 }
3371
3372 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3373                           void *key)
3374 {
3375         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3376 }
3377 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3378
3379 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3380
3381 /*
3382  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3383  * @p: task
3384  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3385  *
3386  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3387  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3388  *
3389  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3390  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3391  */
3392 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3393 {
3394         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3395         struct rq *rq;
3396         const struct sched_class *prev_class;
3397
3398         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3399
3400         rq = __task_rq_lock(p);
3401
3402         /*
3403          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3404          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3405          *
3406          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3407          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3408          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3409          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3410          * with interrupts disabled and will complete the lock
3411          * protected section without being interrupted. So there is no
3412          * real need to boost.
3413          */
3414         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3415                 WARN_ON(p != rq->curr);
3416                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3417                 goto out_unlock;
3418         }
3419
3420         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3421         oldprio = p->prio;
3422
3423         if (oldprio == prio)
3424                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3425
3426         prev_class = p->sched_class;
3427         queued = task_on_rq_queued(p);
3428         running = task_current(rq, p);
3429         if (queued)
3430                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3431         if (running)
3432                 put_prev_task(rq, p);
3433
3434         /*
3435          * Boosting condition are:
3436          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3437          *      --> -dl task blocks on mutex A
3438          *
3439          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3440          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3441          *          running task
3442          */
3443         if (dl_prio(prio)) {
3444                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3445                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3446                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3447                         p->dl.dl_boosted = 1;
3448                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3449                 } else
3450                         p->dl.dl_boosted = 0;
3451                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3452         } else if (rt_prio(prio)) {
3453                 if (dl_prio(oldprio))
3454                         p->dl.dl_boosted = 0;
3455                 if (oldprio < prio)
3456                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3457                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3458         } else {
3459                 if (dl_prio(oldprio))
3460                         p->dl.dl_boosted = 0;
3461                 if (rt_prio(oldprio))
3462                         p->rt.timeout = 0;
3463                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3464         }
3465
3466         p->prio = prio;
3467
3468         if (running)
3469                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3470         if (queued)
3471                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3472
3473         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3474 out_unlock:
3475         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3476         __task_rq_unlock(rq);
3477
3478         balance_callback(rq);
3479         preempt_enable();
3480 }
3481 #endif
3482
3483 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3484 {
3485         int old_prio, delta, queued;
3486         unsigned long flags;
3487         struct rq *rq;
3488
3489         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3490                 return;
3491         /*
3492          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3493          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3494          */
3495         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3496         /*
3497          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3498          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3499          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3500          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3501          */
3502         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3503                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3504                 goto out_unlock;
3505         }
3506         queued = task_on_rq_queued(p);
3507         if (queued)
3508                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3509
3510         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3511         set_load_weight(p);
3512         old_prio = p->prio;
3513         p->prio = effective_prio(p);
3514         delta = p->prio - old_prio;
3515
3516         if (queued) {
3517                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3518                 /*
3519                  * If the task increased its priority or is running and
3520                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3521                  */
3522                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3523                         resched_curr(rq);
3524         }
3525 out_unlock:
3526         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3527 }
3528 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3529
3530 /*
3531  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3532  * @p: task
3533  * @nice: nice value
3534  */
3535 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3536 {
3537         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3538         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3539
3540         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3541                 capable(CAP_SYS_NICE));
3542 }
3543
3544 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3545
3546 /*
3547  * sys_nice - change the priority of the current process.
3548  * @increment: priority increment
3549  *
3550  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3551  * does similar things.
3552  */
3553 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3554 {
3555         long nice, retval;
3556
3557         /*
3558          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3559          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3560          * and we have a single winner.
3561          */
3562         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3563         nice = task_nice(current) + increment;
3564
3565         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3566         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3567                 return -EPERM;
3568
3569         retval = security_task_setnice(current, nice);
3570         if (retval)
3571                 return retval;
3572
3573         set_user_nice(current, nice);
3574         return 0;
3575 }
3576
3577 #endif
3578
3579 /**
3580  * task_prio - return the priority value of a given task.
3581  * @p: the task in question.
3582  *
3583  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3584  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3585  * around 0, value goes from -16 to +15.
3586  */
3587 int task_prio(const struct task_struct *p)
3588 {
3589         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3590 }
3591
3592 /**
3593  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3594  * @cpu: the processor in question.
3595  *
3596  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3597  */
3598 int idle_cpu(int cpu)
3599 {
3600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3601
3602         if (rq->curr != rq->idle)
3603                 return 0;
3604
3605         if (rq->nr_running)
3606                 return 0;
3607
3608 #ifdef CONFIG_SMP
3609         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3610                 return 0;
3611 #endif
3612
3613         return 1;
3614 }
3615
3616 /**
3617  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3618  * @cpu: the processor in question.
3619  *
3620  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3621  */
3622 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3623 {
3624         return cpu_rq(cpu)->idle;
3625 }
3626
3627 /**
3628  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3629  * @pid: the pid in question.
3630  *
3631  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3632  */
3633 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3634 {
3635         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3636 }
3637
3638 /*
3639  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3640  * SCHED_DEADLINE task.
3641  *
3642  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3643  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3644  * for the first time with its new policy.
3645  */
3646 static void
3647 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3648 {
3649         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3650
3651         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3652         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3653         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3654         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3655         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3656
3657         /*
3658          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3659          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3660          *
3661          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3662          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3663          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3664          * amount.
3665          *
3666          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3667          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3668          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3669          * before the current scheduling deadline.
3670          *
3671          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3672          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3673          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3674          * consume more than promised.
3675          */
3676 }
3677
3678 /*
3679  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3680  * it calls know not to change it.
3681  */
3682 #define SETPARAM_POLICY -1
3683
3684 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3685                 const struct sched_attr *attr)
3686 {
3687         int policy = attr->sched_policy;
3688
3689         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3690                 policy = p->policy;
3691
3692         p->policy = policy;
3693
3694         if (dl_policy(policy))
3695                 __setparam_dl(p, attr);
3696         else if (fair_policy(policy))
3697                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3698
3699         /*
3700          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3701          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3702          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3703          */
3704         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3705         p->normal_prio = normal_prio(p);
3706         set_load_weight(p);
3707 }
3708
3709 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3710 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3711                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3712 {
3713         __setscheduler_params(p, attr);
3714
3715         /*
3716          * Keep a potential priority boosting if called from
3717          * sched_setscheduler().
3718          */
3719         if (keep_boost)
3720                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3721         else
3722                 p->prio = normal_prio(p);
3723
3724         if (dl_prio(p->prio))
3725                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3726         else if (rt_prio(p->prio))
3727                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3728         else
3729                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3730 }
3731
3732 static void
3733 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3734 {
3735         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3736
3737         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3738         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3739         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3740         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3741         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3742 }
3743
3744 /*
3745  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3746  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3747  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3748  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3749  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3750  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3751  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3752  * sched_period, as the latter can be zero).
3753  */
3754 static bool
3755 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3756 {
3757         /* deadline != 0 */
3758         if (attr->sched_deadline == 0)
3759                 return false;
3760
3761         /*
3762          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3763          * that big.
3764          */
3765         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3766                 return false;
3767
3768         /*
3769          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3770          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3771          */
3772         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3773             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3774                 return false;
3775
3776         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3777         if ((attr->sched_period != 0 &&
3778              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3779             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3780                 return false;
3781
3782         return true;
3783 }
3784
3785 /*
3786  * check the target process has a UID that matches the current process's
3787  */
3788 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3789 {
3790         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3791         bool match;
3792
3793         rcu_read_lock();
3794         pcred = __task_cred(p);
3795         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3796                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3797         rcu_read_unlock();
3798         return match;
3799 }
3800
3801 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3802                 const struct sched_attr *attr)
3803 {
3804         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3805
3806         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3807                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3808                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3809                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3810                 return true;
3811
3812         return false;
3813 }
3814
3815 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3816                                 const struct sched_attr *attr,
3817                                 bool user, bool pi)
3818 {
3819         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3820                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3821         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3822         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3823         unsigned long flags;
3824         const struct sched_class *prev_class;
3825         struct rq *rq;
3826         int reset_on_fork;
3827         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3828
3829         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3830         BUG_ON(in_interrupt());
3831 recheck:
3832         /* double check policy once rq lock held */
3833         if (policy < 0) {
3834                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3835                 policy = oldpolicy = p->policy;
3836         } else {
3837                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3838
3839                 if (!valid_policy(policy))
3840                         return -EINVAL;
3841         }
3842
3843         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3844                 return -EINVAL;
3845
3846         /*
3847          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3848          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3849          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3850          */
3851         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3852             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3853                 return -EINVAL;
3854         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3855             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3856                 return -EINVAL;
3857
3858         /*
3859          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3860          */
3861         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3862                 if (fair_policy(policy)) {
3863                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3864                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3865                                 return -EPERM;
3866                 }
3867
3868                 if (rt_policy(policy)) {
3869                         unsigned long rlim_rtprio =
3870                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3871
3872                         /* can't set/change the rt policy */
3873                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3874                                 return -EPERM;
3875
3876                         /* can't increase priority */
3877                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3878                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3879                                 return -EPERM;
3880                 }
3881
3882                  /*
3883                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3884                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3885                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3886                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3887                   */
3888                 if (dl_policy(policy))
3889                         return -EPERM;
3890
3891                 /*
3892                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3893                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3894                  */
3895                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3896                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3897                                 return -EPERM;
3898                 }
3899
3900                 /* can't change other user's priorities */
3901                 if (!check_same_owner(p))
3902                         return -EPERM;
3903
3904                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3905                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3906                         return -EPERM;
3907         }
3908
3909         if (user) {
3910                 retval = security_task_setscheduler(p);
3911                 if (retval)
3912                         return retval;
3913         }
3914
3915         /*
3916          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3917          * changing the priority of the task:
3918          *
3919          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3920          * runqueue lock must be held.
3921          */
3922         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3923
3924         /*
3925          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3926          */
3927         if (p == rq->stop) {
3928                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3929                 return -EINVAL;
3930         }
3931
3932         /*
3933          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3934          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3935          */
3936         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3937                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3938                         goto change;
3939                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3940                         goto change;
3941                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3942                         goto change;
3943
3944                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3945                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3946                 return 0;
3947         }
3948 change:
3949
3950         if (user) {
3951 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3952                 /*
3953                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3954                  * assigned.
3955                  */
3956                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3957                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3958                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3959                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3960                         return -EPERM;
3961                 }
3962 #endif
3963 #ifdef CONFIG_SMP
3964                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3965                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3966
3967                         /*
3968                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3969                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3970                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3971                          */
3972                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3973                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3974                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3975                                 return -EPERM;
3976                         }
3977                 }
3978 #endif
3979         }
3980
3981         /* recheck policy now with rq lock held */
3982         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3983                 policy = oldpolicy = -1;
3984                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3985                 goto recheck;
3986         }
3987
3988         /*
3989          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3990          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3991          * is available.
3992          */
3993         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3994                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3995                 return -EBUSY;
3996         }
3997
3998         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3999         oldprio = p->prio;
4000
4001         if (pi) {
4002                 /*
4003                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4004                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4005                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4006                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4007                  * itself.
4008                  */
4009                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4010                 if (new_effective_prio == oldprio)
4011                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4012         }
4013
4014         queued = task_on_rq_queued(p);
4015         running = task_current(rq, p);
4016         if (queued)
4017                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4018         if (running)
4019                 put_prev_task(rq, p);
4020
4021         prev_class = p->sched_class;
4022         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4023
4024         if (running)
4025                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4026         if (queued) {
4027                 /*
4028                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4029                  * increased (user space view).
4030                  */
4031                 if (oldprio < p->prio)
4032                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4033
4034                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4035         }
4036
4037         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4038         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4039         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4040
4041         if (pi)
4042                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4043
4044         /*
4045          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4046          */
4047         balance_callback(rq);
4048         preempt_enable();
4049
4050         return 0;
4051 }
4052
4053 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4054                                const struct sched_param *param, bool check)
4055 {
4056         struct sched_attr attr = {
4057                 .sched_policy   = policy,
4058                 .sched_priority = param->sched_priority,
4059                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4060         };
4061
4062         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4063         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4064                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4065                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4066                 attr.sched_policy = policy;
4067         }
4068
4069         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4070 }
4071 /**
4072  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4073  * @p: the task in question.
4074  * @policy: new policy.
4075  * @param: structure containing the new RT priority.
4076  *
4077  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4078  *
4079  * NOTE that the task may be already dead.
4080  */
4081 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4082                        const struct sched_param *param)
4083 {
4084         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4085 }
4086 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4087
4088 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4089 {
4090         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4091 }
4092 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4093
4094 /**
4095  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4096  * @p: the task in question.
4097  * @policy: new policy.
4098  * @param: structure containing the new RT priority.
4099  *
4100  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4101  * current context has permission.  For example, this is needed in
4102  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4103  * but our caller might not have that capability.
4104  *
4105  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4106  */
4107 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4108                                const struct sched_param *param)
4109 {
4110         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4111 }
4112 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4113
4114 static int
4115 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4116 {
4117         struct sched_param lparam;
4118         struct task_struct *p;
4119         int retval;
4120
4121         if (!param || pid < 0)
4122                 return -EINVAL;
4123         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4124                 return -EFAULT;
4125
4126         rcu_read_lock();
4127         retval = -ESRCH;
4128         p = find_process_by_pid(pid);
4129         if (p != NULL)
4130                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4131         rcu_read_unlock();
4132
4133         return retval;
4134 }
4135
4136 /*
4137  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4138  */
4139 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4140                            struct sched_attr *attr)
4141 {
4142         u32 size;
4143         int ret;
4144
4145         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4146                 return -EFAULT;
4147
4148         /*
4149          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4150          */
4151         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4152
4153         ret = get_user(size, &uattr->size);
4154         if (ret)
4155                 return ret;
4156
4157         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4158                 goto err_size;
4159
4160         if (!size)              /* abi compat */
4161                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4162
4163         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4164                 goto err_size;
4165
4166         /*
4167          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4168          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4169          * user-space does not rely on any kernel feature
4170          * extensions we dont know about yet.
4171          */
4172         if (size > sizeof(*attr)) {
4173                 unsigned char __user *addr;
4174                 unsigned char __user *end;
4175                 unsigned char val;
4176
4177                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4178                 end  = (void __user *)uattr + size;
4179
4180                 for (; addr < end; addr++) {
4181                         ret = get_user(val, addr);
4182                         if (ret)
4183                                 return ret;
4184                         if (val)
4185                                 goto err_size;
4186                 }
4187                 size = sizeof(*attr);
4188         }
4189
4190         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4191         if (ret)
4192                 return -EFAULT;
4193
4194         /*
4195          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4196          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4197          */
4198         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4199
4200         return 0;
4201
4202 err_size:
4203         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4204         return -E2BIG;
4205 }
4206
4207 /**
4208  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4209  * @pid: the pid in question.
4210  * @policy: new policy.
4211  * @param: structure containing the new RT priority.
4212  *
4213  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4214  */
4215 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4216                 struct sched_param __user *, param)
4217 {
4218         /* negative values for policy are not valid */
4219         if (policy < 0)
4220                 return -EINVAL;
4221
4222         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4223 }
4224
4225 /**
4226  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4227  * @pid: the pid in question.
4228  * @param: structure containing the new RT priority.
4229  *
4230  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4231  */
4232 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4233 {
4234         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4235 }
4236
4237 /**
4238  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4239  * @pid: the pid in question.
4240  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4241  * @flags: for future extension.
4242  */
4243 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4244                                unsigned int, flags)
4245 {
4246         struct sched_attr attr;
4247         struct task_struct *p;
4248         int retval;
4249
4250         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4251                 return -EINVAL;
4252
4253         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4254         if (retval)
4255                 return retval;
4256
4257         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4258                 return -EINVAL;
4259
4260         rcu_read_lock();
4261         retval = -ESRCH;
4262         p = find_process_by_pid(pid);
4263         if (p != NULL)
4264                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4265         rcu_read_unlock();
4266
4267         return retval;
4268 }
4269
4270 /**
4271  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4272  * @pid: the pid in question.
4273  *
4274  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4275  * code.
4276  */
4277 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4278 {
4279         struct task_struct *p;
4280         int retval;
4281
4282         if (pid < 0)
4283                 return -EINVAL;
4284
4285         retval = -ESRCH;
4286         rcu_read_lock();
4287         p = find_process_by_pid(pid);
4288         if (p) {
4289                 retval = security_task_getscheduler(p);
4290                 if (!retval)
4291                         retval = p->policy
4292                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4293         }
4294         rcu_read_unlock();
4295         return retval;
4296 }
4297
4298 /**
4299  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4300  * @pid: the pid in question.
4301  * @param: structure containing the RT priority.
4302  *
4303  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4304  * code.
4305  */
4306 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4307 {
4308         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4309         struct task_struct *p;
4310         int retval;
4311
4312         if (!param || pid < 0)
4313                 return -EINVAL;
4314
4315         rcu_read_lock();
4316         p = find_process_by_pid(pid);
4317         retval = -ESRCH;
4318         if (!p)
4319                 goto out_unlock;
4320
4321         retval = security_task_getscheduler(p);
4322         if (retval)
4323                 goto out_unlock;
4324
4325         if (task_has_rt_policy(p))
4326                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4327         rcu_read_unlock();
4328
4329         /*
4330          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4331          */
4332         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4333
4334         return retval;
4335
4336 out_unlock:
4337         rcu_read_unlock();
4338         return retval;
4339 }
4340
4341 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4342                            struct sched_attr *attr,
4343                            unsigned int usize)
4344 {
4345         int ret;
4346
4347         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4348                 return -EFAULT;
4349
4350         /*
4351          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4352          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4353          * user-space does not get uncomplete information.
4354          */
4355         if (usize < sizeof(*attr)) {
4356                 unsigned char *addr;
4357                 unsigned char *end;
4358
4359                 addr = (void *)attr + usize;
4360                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4361
4362                 for (; addr < end; addr++) {
4363                         if (*addr)
4364                                 return -EFBIG;
4365                 }
4366
4367                 attr->size = usize;
4368         }
4369
4370         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4371         if (ret)
4372                 return -EFAULT;
4373
4374         return 0;
4375 }
4376
4377 /**
4378  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4379  * @pid: the pid in question.
4380  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4381  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4382  * @flags: for future extension.
4383  */
4384 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4385                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4386 {
4387         struct sched_attr attr = {
4388                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4389         };
4390         struct task_struct *p;
4391         int retval;
4392
4393         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4394             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4395                 return -EINVAL;
4396
4397         rcu_read_lock();
4398         p = find_process_by_pid(pid);
4399         retval = -ESRCH;
4400         if (!p)
4401                 goto out_unlock;
4402
4403         retval = security_task_getscheduler(p);
4404         if (retval)
4405                 goto out_unlock;
4406
4407         attr.sched_policy = p->policy;
4408         if (p->sched_reset_on_fork)
4409                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4410         if (task_has_dl_policy(p))
4411                 __getparam_dl(p, &attr);
4412         else if (task_has_rt_policy(p))
4413                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4414         else
4415                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4416
4417         rcu_read_unlock();
4418
4419         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4420         return retval;
4421
4422 out_unlock:
4423         rcu_read_unlock();
4424         return retval;
4425 }
4426
4427 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4428 {
4429         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4430         struct task_struct *p;
4431         int retval;
4432
4433         rcu_read_lock();
4434
4435         p = find_process_by_pid(pid);
4436         if (!p) {
4437                 rcu_read_unlock();
4438                 return -ESRCH;
4439         }
4440
4441         /* Prevent p going away */
4442         get_task_struct(p);
4443         rcu_read_unlock();
4444
4445         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4446                 retval = -EINVAL;
4447                 goto out_put_task;
4448         }
4449         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4450                 retval = -ENOMEM;
4451                 goto out_put_task;
4452         }
4453         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4454                 retval = -ENOMEM;
4455                 goto out_free_cpus_allowed;
4456         }
4457         retval = -EPERM;
4458         if (!check_same_owner(p)) {
4459                 rcu_read_lock();
4460                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4461                         rcu_read_unlock();
4462                         goto out_free_new_mask;
4463                 }
4464                 rcu_read_unlock();
4465         }
4466
4467         retval = security_task_setscheduler(p);
4468         if (retval)
4469                 goto out_free_new_mask;
4470
4471
4472         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4473         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4474
4475         /*
4476          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4477          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4478          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4479          * root_domain.
4480          */
4481 #ifdef CONFIG_SMP
4482         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4483                 rcu_read_lock();
4484                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4485                         retval = -EBUSY;
4486                         rcu_read_unlock();
4487                         goto out_free_new_mask;
4488                 }
4489                 rcu_read_unlock();
4490         }
4491 #endif
4492 again:
4493         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4494
4495         if (!retval) {
4496                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4497                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4498                         /*
4499                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4500                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4501                          * cpuset's cpus_allowed
4502                          */
4503                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4504                         goto again;
4505                 }
4506         }
4507 out_free_new_mask:
4508         free_cpumask_var(new_mask);
4509 out_free_cpus_allowed:
4510         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4511 out_put_task:
4512         put_task_struct(p);
4513         return retval;
4514 }
4515
4516 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4517                              struct cpumask *new_mask)
4518 {
4519         if (len < cpumask_size())
4520                 cpumask_clear(new_mask);
4521         else if (len > cpumask_size())
4522                 len = cpumask_size();
4523
4524         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4525 }
4526
4527 /**
4528  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4529  * @pid: pid of the process
4530  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4531  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4532  *
4533  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4534  */
4535 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4536                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4537 {
4538         cpumask_var_t new_mask;
4539         int retval;
4540
4541         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4542                 return -ENOMEM;
4543
4544         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4545         if (retval == 0)
4546                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4547         free_cpumask_var(new_mask);
4548         return retval;
4549 }
4550
4551 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4552 {
4553         struct task_struct *p;
4554         unsigned long flags;
4555         int retval;
4556
4557         rcu_read_lock();
4558
4559         retval = -ESRCH;
4560         p = find_process_by_pid(pid);
4561         if (!p)
4562                 goto out_unlock;
4563
4564         retval = security_task_getscheduler(p);
4565         if (retval)
4566                 goto out_unlock;
4567
4568         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4569         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4570         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4571
4572 out_unlock:
4573         rcu_read_unlock();
4574
4575         return retval;
4576 }
4577
4578 /**
4579  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4580  * @pid: pid of the process
4581  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4582  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4583  *
4584  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4585  */
4586 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4587                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4588 {
4589         int ret;
4590         cpumask_var_t mask;
4591
4592         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4593                 return -EINVAL;
4594         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4595                 return -EINVAL;
4596
4597         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4598                 return -ENOMEM;
4599
4600         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4601         if (ret == 0) {
4602                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4603
4604                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4605                         ret = -EFAULT;
4606                 else
4607                         ret = retlen;
4608         }
4609         free_cpumask_var(mask);
4610
4611         return ret;
4612 }
4613
4614 /**
4615  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4616  *
4617  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4618  * other threads running on this CPU then this function will return.
4619  *
4620  * Return: 0.
4621  */
4622 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4623 {
4624         struct rq *rq = this_rq_lock();
4625
4626         schedstat_inc(rq, yld_count);
4627         current->sched_class->yield_task(rq);
4628
4629         /*
4630          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4631          * no need to preempt or enable interrupts:
4632          */
4633         __release(rq->lock);
4634         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4635         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4636         sched_preempt_enable_no_resched();
4637
4638         schedule();
4639
4640         return 0;
4641 }
4642
4643 int __sched _cond_resched(void)
4644 {
4645         if (should_resched(0)) {
4646                 preempt_schedule_common();
4647                 return 1;
4648         }
4649         return 0;
4650 }
4651 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4652
4653 /*
4654  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4655  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4656  *
4657  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4658  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4659  * spin_unlock(), once by hand).
4660  */
4661 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4662 {
4663         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4664         int ret = 0;
4665
4666         lockdep_assert_held(lock);
4667
4668         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4669                 spin_unlock(lock);
4670                 if (resched)
4671                         preempt_schedule_common();
4672                 else
4673                         cpu_relax();
4674                 ret = 1;
4675                 spin_lock(lock);
4676         }
4677         return ret;
4678 }
4679 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4680
4681 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4682 {
4683         BUG_ON(!in_softirq());
4684
4685         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4686                 local_bh_enable();
4687                 preempt_schedule_common();
4688                 local_bh_disable();
4689                 return 1;
4690         }
4691         return 0;
4692 }
4693 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4694
4695 /**
4696  * yield - yield the current processor to other threads.
4697  *
4698  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4699  *
4700  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4701  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4702  * it, its already broken.
4703  *
4704  * Typical broken usage is:
4705  *
4706  * while (!event)
4707  *      yield();
4708  *
4709  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4710  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4711  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4712  *
4713  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4714  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4715  * If you still want to use yield(), do not!
4716  */
4717 void __sched yield(void)
4718 {
4719         set_current_state(TASK_RUNNING);
4720         sys_sched_yield();
4721 }
4722 EXPORT_SYMBOL(yield);
4723
4724 /**
4725  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4726  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4727  * processor it's on.
4728  * @p: target task
4729  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4730  *
4731  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4732  * can't go away on us before we can do any checks.
4733  *
4734  * Return:
4735  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4736  *      false (0) if we failed to boost the target.
4737  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4738  */
4739 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4740 {
4741         struct task_struct *curr = current;
4742         struct rq *rq, *p_rq;
4743         unsigned long flags;
4744         int yielded = 0;
4745
4746         local_irq_save(flags);
4747         rq = this_rq();
4748
4749 again:
4750         p_rq = task_rq(p);
4751         /*
4752          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4753          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4754          */
4755         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4756                 yielded = -ESRCH;
4757                 goto out_irq;
4758         }
4759
4760         double_rq_lock(rq, p_rq);
4761         if (task_rq(p) != p_rq) {
4762                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4763                 goto again;
4764         }
4765
4766         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4767                 goto out_unlock;
4768
4769         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4770                 goto out_unlock;
4771
4772         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4773                 goto out_unlock;
4774
4775         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4776         if (yielded) {
4777                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4778                 /*
4779                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4780                  * fairness.
4781                  */
4782                 if (preempt && rq != p_rq)
4783                         resched_curr(p_rq);
4784         }
4785
4786 out_unlock:
4787         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4788 out_irq:
4789         local_irq_restore(flags);
4790
4791         if (yielded > 0)
4792                 schedule();
4793
4794         return yielded;
4795 }
4796 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4797
4798 /*
4799  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4800  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4801  */
4802 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4803 {
4804         int old_iowait = current->in_iowait;
4805         struct rq *rq;
4806         long ret;
4807
4808         current->in_iowait = 1;
4809         blk_schedule_flush_plug(current);
4810
4811         delayacct_blkio_start();
4812         rq = raw_rq();
4813         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4814         ret = schedule_timeout(timeout);
4815         current->in_iowait = old_iowait;
4816         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4817         delayacct_blkio_end();
4818
4819         return ret;
4820 }
4821 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4822
4823 /**
4824  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4825  * @policy: scheduling class.
4826  *
4827  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4828  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4829  * On failure, a negative error code is returned.
4830  */
4831 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4832 {
4833         int ret = -EINVAL;
4834
4835         switch (policy) {
4836         case SCHED_FIFO:
4837         case SCHED_RR:
4838                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4839                 break;
4840         case SCHED_DEADLINE:
4841         case SCHED_NORMAL:
4842         case SCHED_BATCH:
4843         case SCHED_IDLE:
4844                 ret = 0;
4845                 break;
4846         }
4847         return ret;
4848 }
4849
4850 /**
4851  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4852  * @policy: scheduling class.
4853  *
4854  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4855  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4856  * On failure, a negative error code is returned.
4857  */
4858 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4859 {
4860         int ret = -EINVAL;
4861
4862         switch (policy) {
4863         case SCHED_FIFO:
4864         case SCHED_RR:
4865                 ret = 1;
4866                 break;
4867         case SCHED_DEADLINE:
4868         case SCHED_NORMAL:
4869         case SCHED_BATCH:
4870         case SCHED_IDLE:
4871                 ret = 0;
4872         }
4873         return ret;
4874 }
4875
4876 /**
4877  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4878  * @pid: pid of the process.
4879  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4880  *
4881  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4882  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4883  *
4884  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4885  * an error code.
4886  */
4887 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4888                 struct timespec __user *, interval)
4889 {
4890         struct task_struct *p;
4891         unsigned int time_slice;
4892         unsigned long flags;
4893         struct rq *rq;
4894         int retval;
4895         struct timespec t;
4896
4897         if (pid < 0)
4898                 return -EINVAL;
4899
4900         retval = -ESRCH;
4901         rcu_read_lock();
4902         p = find_process_by_pid(pid);
4903         if (!p)
4904                 goto out_unlock;
4905
4906         retval = security_task_getscheduler(p);
4907         if (retval)
4908                 goto out_unlock;
4909
4910         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4911         time_slice = 0;
4912         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4913                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4914         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4915
4916         rcu_read_unlock();
4917         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4918         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4919         return retval;
4920
4921 out_unlock:
4922         rcu_read_unlock();
4923         return retval;
4924 }
4925
4926 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4927
4928 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4929 {
4930         unsigned long free = 0;
4931         int ppid;
4932         unsigned long state = p->state;
4933
4934         if (state)
4935                 state = __ffs(state) + 1;
4936         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4937                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4938 #if BITS_PER_LONG == 32
4939         if (state == TASK_RUNNING)
4940                 printk(KERN_CONT " running  ");
4941         else
4942                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4943 #else
4944         if (state == TASK_RUNNING)
4945                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4946         else
4947                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4948 #endif
4949 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4950         free = stack_not_used(p);
4951 #endif
4952         ppid = 0;
4953         rcu_read_lock();
4954         if (pid_alive(p))
4955                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4956         rcu_read_unlock();
4957         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4958                 task_pid_nr(p), ppid,
4959                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4960
4961         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4962         show_stack(p, NULL);
4963 }
4964
4965 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4966 {
4967         struct task_struct *g, *p;
4968
4969 #if BITS_PER_LONG == 32
4970         printk(KERN_INFO
4971                 "  task                PC stack   pid father\n");
4972 #else
4973         printk(KERN_INFO
4974                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4975 #endif
4976         rcu_read_lock();
4977         for_each_process_thread(g, p) {
4978                 /*
4979                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4980                  * console might take a lot of time:
4981                  */
4982                 touch_nmi_watchdog();
4983                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4984                         sched_show_task(p);
4985         }
4986
4987         touch_all_softlockup_watchdogs();
4988
4989 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4990         sysrq_sched_debug_show();
4991 #endif
4992         rcu_read_unlock();
4993         /*
4994          * Only show locks if all tasks are dumped:
4995          */
4996         if (!state_filter)
4997                 debug_show_all_locks();
4998 }
4999
5000 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5001 {
5002         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5003 }
5004
5005 /**
5006  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5007  * @idle: task in question
5008  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5009  *
5010  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5011  * flag, to make booting more robust.
5012  */
5013 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5014 {
5015         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5016         unsigned long flags;
5017
5018         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5019         raw_spin_lock(&rq->lock);
5020
5021         __sched_fork(0, idle);
5022         idle->state = TASK_RUNNING;
5023         idle->se.exec_start = sched_clock();
5024
5025         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5026
5027 #ifdef CONFIG_SMP
5028         /*
5029          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5030          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5031          *
5032          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5033          */
5034         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5035 #endif
5036         /*
5037          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5038          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5039          * lockdep check in task_group() will fail.
5040          *
5041          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5042          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5043          *
5044          * Silence PROVE_RCU
5045          */
5046         rcu_read_lock();
5047         __set_task_cpu(idle, cpu);
5048         rcu_read_unlock();
5049
5050         rq->curr = rq->idle = idle;
5051         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5052 #ifdef CONFIG_SMP
5053         idle->on_cpu = 1;
5054 #endif
5055         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5056         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5057
5058         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5059         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5060
5061         /*
5062          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5063          */
5064         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5065         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5066         vtime_init_idle(idle, cpu);
5067 #ifdef CONFIG_SMP
5068         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5069 #endif
5070 }
5071
5072 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5073                               const struct cpumask *trial)
5074 {
5075         int ret = 1, trial_cpus;
5076         struct dl_bw *cur_dl_b;
5077         unsigned long flags;
5078
5079         if (!cpumask_weight(cur))
5080                 return ret;
5081
5082         rcu_read_lock_sched();
5083         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5084         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5085
5086         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5087         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5088             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5089                 ret = 0;
5090         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5091         rcu_read_unlock_sched();
5092
5093         return ret;
5094 }
5095
5096 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5097                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5098 {
5099         int ret = 0;
5100
5101         /*
5102          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5103          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5104          * affinity and isolating such threads by their set of
5105          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5106          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5107          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5108          * before cpus_allowed may be changed.
5109          */
5110         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5111                 ret = -EINVAL;
5112                 goto out;
5113         }
5114
5115 #ifdef CONFIG_SMP
5116         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5117                                               cs_cpus_allowed)) {
5118                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5119                                                         cs_cpus_allowed);
5120                 struct dl_bw *dl_b;
5121                 bool overflow;
5122                 int cpus;
5123                 unsigned long flags;
5124
5125                 rcu_read_lock_sched();
5126                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5127                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5128                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5129                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5130                 if (overflow)
5131                         ret = -EBUSY;
5132                 else {
5133                         /*
5134                          * We reserve space for this task in the destination
5135                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5136                          * We will free resources in the source root_domain
5137                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5138                          */
5139                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5140                 }
5141                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5142                 rcu_read_unlock_sched();
5143
5144         }
5145 #endif
5146 out:
5147         return ret;
5148 }
5149
5150 #ifdef CONFIG_SMP
5151
5152 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5153 /* Migrate current task p to target_cpu */
5154 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5155 {
5156         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5157         int curr_cpu = task_cpu(p);
5158
5159         if (curr_cpu == target_cpu)
5160                 return 0;
5161
5162         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5163                 return -EINVAL;
5164
5165         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5166
5167         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5168         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5169 }
5170
5171 /*
5172  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5173  * tasks on the runqueues
5174  */
5175 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5176 {
5177         struct rq *rq;
5178         unsigned long flags;
5179         bool queued, running;
5180
5181         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5182         queued = task_on_rq_queued(p);
5183         running = task_current(rq, p);
5184
5185         if (queued)
5186                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5187         if (running)
5188                 put_prev_task(rq, p);
5189
5190         p->numa_preferred_nid = nid;
5191
5192         if (running)
5193                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5194         if (queued)
5195                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5196         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5197 }
5198 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5199
5200 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5201 /*
5202  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5203  * offline.
5204  */
5205 void idle_task_exit(void)
5206 {
5207         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5208
5209         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5210
5211         if (mm != &init_mm) {
5212                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5213                 finish_arch_post_lock_switch();
5214         }
5215         mmdrop(mm);
5216 }
5217
5218 /*
5219  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5220  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5221  * nr_active count is stable.
5222  *
5223  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5224  */
5225 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5226 {
5227         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5228         if (delta)
5229                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5230 }
5231
5232 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5233 {
5234 }
5235
5236 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5237         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5238 };
5239
5240 static struct task_struct fake_task = {
5241         /*
5242          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5243          */
5244         .prio = MAX_PRIO + 1,
5245         .sched_class = &fake_sched_class,
5246 };
5247
5248 /*
5249  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5250  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5251  *
5252  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5253  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5254  * because of lock validation efforts.
5255  */
5256 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5257 {
5258         struct rq *rq = dead_rq;
5259         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5260         int dest_cpu;
5261
5262         /*
5263          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5264          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5265          *
5266          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5267          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5268          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5269          * done here.
5270          */
5271         rq->stop = NULL;
5272
5273         /*
5274          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5275          * class method both need to have an up-to-date
5276          * value of rq->clock[_task]
5277          */
5278         update_rq_clock(rq);
5279
5280         for (;;) {
5281                 /*
5282                  * There's this thread running, bail when that's the only
5283                  * remaining thread.
5284                  */
5285                 if (rq->nr_running == 1)
5286                         break;
5287
5288                 /*
5289                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5290                  */
5291                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5292                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5293                 BUG_ON(!next);
5294                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5295
5296                 /*
5297                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5298                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5299                  * stabilizes the mask.
5300                  *
5301                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5302                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5303                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5304                  */
5305                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5306                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5307                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5308                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5309
5310                 /*
5311                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5312                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5313                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5314                  */
5315                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5316                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5317                         continue;
5318                 }
5319
5320                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5321                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5322
5323                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5324                 if (rq != dead_rq) {
5325                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5326                         rq = dead_rq;
5327                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5328                 }
5329                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5330         }
5331
5332         rq->stop = stop;
5333 }
5334 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5335
5336 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5337 {
5338         if (!rq->online) {
5339                 const struct sched_class *class;
5340
5341                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5342                 rq->online = 1;
5343
5344                 for_each_class(class) {
5345                         if (class->rq_online)
5346                                 class->rq_online(rq);
5347                 }
5348         }
5349 }
5350
5351 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5352 {
5353         if (rq->online) {
5354                 const struct sched_class *class;
5355
5356                 for_each_class(class) {
5357                         if (class->rq_offline)
5358                                 class->rq_offline(rq);
5359                 }
5360
5361                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5362                 rq->online = 0;
5363         }
5364 }
5365
5366 /*
5367  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5368  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5369  */
5370 static int
5371 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5372 {
5373         int cpu = (long)hcpu;
5374         unsigned long flags;
5375         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5376
5377         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5378
5379         case CPU_UP_PREPARE:
5380                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5381                 break;
5382
5383         case CPU_ONLINE:
5384                 /* Update our root-domain */
5385                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5386                 if (rq->rd) {
5387                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5388
5389                         set_rq_online(rq);
5390                 }
5391                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5392                 break;
5393
5394 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5395         case CPU_DYING:
5396                 sched_ttwu_pending();
5397                 /* Update our root-domain */
5398                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5399                 if (rq->rd) {
5400                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5401                         set_rq_offline(rq);
5402                 }
5403                 migrate_tasks(rq);
5404                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5405                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5406                 break;
5407
5408         case CPU_DEAD:
5409                 calc_load_migrate(rq);
5410                 break;
5411 #endif
5412         }
5413
5414         update_max_interval();
5415
5416         return NOTIFY_OK;
5417 }
5418
5419 /*
5420  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5421  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5422  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5423  */
5424 static struct notifier_block migration_notifier = {
5425         .notifier_call = migration_call,
5426         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5427 };
5428
5429 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5430 {
5431         int cpu = smp_processor_id();
5432         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5433         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5434 }
5435
5436 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5437                                       unsigned long action, void *hcpu)
5438 {
5439         int cpu = (long)hcpu;
5440
5441         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5442         case CPU_STARTING:
5443                 set_cpu_rq_start_time();
5444                 return NOTIFY_OK;
5445
5446         case CPU_ONLINE:
5447                 /*
5448                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5449                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5450                  * as active, which is essential from here on.
5451                  */
5452                 set_cpu_active(cpu, true);
5453                 stop_machine_unpark(cpu);
5454                 return NOTIFY_OK;
5455
5456         case CPU_DOWN_FAILED:
5457                 set_cpu_active(cpu, true);
5458                 return NOTIFY_OK;
5459
5460         default:
5461                 return NOTIFY_DONE;
5462         }
5463 }
5464
5465 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5466                                         unsigned long action, void *hcpu)
5467 {
5468         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5469         case CPU_DOWN_PREPARE:
5470                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5471                 return NOTIFY_OK;
5472         default:
5473                 return NOTIFY_DONE;
5474         }
5475 }
5476
5477 static int __init migration_init(void)
5478 {
5479         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5480         int err;
5481
5482         /* Initialize migration for the boot CPU */
5483         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5484         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5485         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5486         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5487
5488         /* Register cpu active notifiers */
5489         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5490         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5491
5492         return 0;
5493 }
5494 early_initcall(migration_init);
5495
5496 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5497
5498 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5499
5500 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5501
5502 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5503 {
5504         sched_debug_enabled = 1;
5505
5506         return 0;
5507 }
5508 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5509
5510 static inline bool sched_debug(void)
5511 {
5512         return sched_debug_enabled;
5513 }
5514
5515 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5516                                   struct cpumask *groupmask)
5517 {
5518         struct sched_group *group = sd->groups;
5519
5520         cpumask_clear(groupmask);
5521
5522         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5523
5524         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5525                 printk("does not load-balance\n");
5526                 if (sd->parent)
5527                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5528                                         " has parent");
5529                 return -1;
5530         }
5531
5532         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5533                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5534
5535         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5536                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5537                                 "CPU%d\n", cpu);
5538         }
5539         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5540                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5541                                 " CPU%d\n", cpu);
5542         }
5543
5544         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5545         do {
5546                 if (!group) {
5547                         printk("\n");
5548                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5549                         break;
5550                 }
5551
5552                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5553                         printk(KERN_CONT "\n");
5554                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5555                         break;
5556                 }
5557
5558                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5559                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5560                         printk(KERN_CONT "\n");
5561                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5562                         break;
5563                 }
5564
5565                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5566
5567                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5568                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5569                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5570                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5571                                 group->sgc->capacity);
5572                 }
5573
5574                 group = group->next;
5575         } while (group != sd->groups);
5576         printk(KERN_CONT "\n");
5577
5578         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5579                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5580
5581         if (sd->parent &&
5582             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5583                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5584                         "of domain->span\n");
5585         return 0;
5586 }
5587
5588 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5589 {
5590         int level = 0;
5591
5592         if (!sched_debug_enabled)
5593                 return;
5594
5595         if (!sd) {
5596                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5597                 return;
5598         }
5599
5600         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5601
5602         for (;;) {
5603                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5604                         break;
5605                 level++;
5606                 sd = sd->parent;
5607                 if (!sd)
5608                         break;
5609         }
5610 }
5611 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5612 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5613 static inline bool sched_debug(void)
5614 {
5615         return false;
5616 }
5617 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5618
5619 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5620 {
5621         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5622                 return 1;
5623
5624         /* Following flags need at least 2 groups */
5625         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5626                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5627                          SD_BALANCE_FORK |
5628                          SD_BALANCE_EXEC |
5629                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5630                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5631                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5632                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5633                         return 0;
5634         }
5635
5636         /* Following flags don't use groups */
5637         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5638                 return 0;
5639
5640         return 1;
5641 }
5642
5643 static int
5644 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5645 {
5646         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5647
5648         if (sd_degenerate(parent))
5649                 return 1;
5650
5651         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5652                 return 0;
5653
5654         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5655         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5656                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5657                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5658                                 SD_BALANCE_FORK |
5659                                 SD_BALANCE_EXEC |
5660                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5661                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5662                                 SD_PREFER_SIBLING |
5663                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5664                 if (nr_node_ids == 1)
5665                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5666         }
5667         if (~cflags & pflags)
5668                 return 0;
5669
5670         return 1;
5671 }
5672
5673 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5674 {
5675         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5676
5677         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5678         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5679         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5680         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5681         free_cpumask_var(rd->online);
5682         free_cpumask_var(rd->span);
5683         kfree(rd);
5684 }
5685
5686 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5687 {
5688         struct root_domain *old_rd = NULL;
5689         unsigned long flags;
5690
5691         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5692
5693         if (rq->rd) {
5694                 old_rd = rq->rd;
5695
5696                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5697                         set_rq_offline(rq);
5698
5699                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5700
5701                 /*
5702                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5703                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5704                  * in this function:
5705                  */
5706                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5707                         old_rd = NULL;
5708         }
5709
5710         atomic_inc(&rd->refcount);
5711         rq->rd = rd;
5712
5713         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5714         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5715                 set_rq_online(rq);
5716
5717         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5718
5719         if (old_rd)
5720                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5721 }
5722
5723 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5724 {
5725         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5726
5727         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5728                 goto out;
5729         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5730                 goto free_span;
5731         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5732                 goto free_online;
5733         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5734                 goto free_dlo_mask;
5735
5736         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5737         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5738                 goto free_dlo_mask;
5739
5740         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5741                 goto free_rto_mask;
5742         return 0;
5743
5744 free_rto_mask:
5745         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5746 free_dlo_mask:
5747         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5748 free_online:
5749         free_cpumask_var(rd->online);
5750 free_span:
5751         free_cpumask_var(rd->span);
5752 out:
5753         return -ENOMEM;
5754 }
5755
5756 /*
5757  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5758  * members (mimicking the global state we have today).
5759  */
5760 struct root_domain def_root_domain;
5761
5762 static void init_defrootdomain(void)
5763 {
5764         init_rootdomain(&def_root_domain);
5765
5766         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5767 }
5768
5769 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5770 {
5771         struct root_domain *rd;
5772
5773         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5774         if (!rd)
5775                 return NULL;
5776
5777         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5778                 kfree(rd);
5779                 return NULL;
5780         }
5781
5782         return rd;
5783 }
5784
5785 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5786 {
5787         struct sched_group *tmp, *first;
5788
5789         if (!sg)
5790                 return;
5791
5792         first = sg;
5793         do {
5794                 tmp = sg->next;
5795
5796                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5797                         kfree(sg->sgc);
5798
5799                 kfree(sg);
5800                 sg = tmp;
5801         } while (sg != first);
5802 }
5803
5804 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5805 {
5806         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5807
5808         /*
5809          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5810          * nuke them all.
5811          */
5812         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5813                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5814         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5815                 kfree(sd->groups->sgc);
5816                 kfree(sd->groups);
5817         }
5818         kfree(sd);
5819 }
5820
5821 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5822 {
5823         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5824 }
5825
5826 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5827 {
5828         for (; sd; sd = sd->parent)
5829                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5830 }
5831
5832 /*
5833  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5834  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5835  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5836  *
5837  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5838  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5839  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5840  */
5841 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5842 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5843 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5844 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5845 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5846 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5847
5848 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5849 {
5850         struct sched_domain *sd;
5851         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5852         int id = cpu;
5853         int size = 1;
5854
5855         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5856         if (sd) {
5857                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5858                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5859                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5860         }
5861         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5862
5863         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5864         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5865         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5866
5867         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5868         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5869
5870         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5871         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5872 }
5873
5874 /*
5875  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5876  * hold the hotplug lock.
5877  */
5878 static void
5879 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5880 {
5881         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5882         struct sched_domain *tmp;
5883
5884         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5885         for (tmp = sd; tmp; ) {
5886                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5887                 if (!parent)
5888                         break;
5889
5890                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5891                         tmp->parent = parent->parent;
5892                         if (parent->parent)
5893                                 parent->parent->child = tmp;
5894                         /*
5895                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5896                          * degenerate parent; the spans match for this
5897                          * so the property transfers.
5898                          */
5899                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5900                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5901                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5902                 } else
5903                         tmp = tmp->parent;
5904         }
5905
5906         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5907                 tmp = sd;
5908                 sd = sd->parent;
5909                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5910                 if (sd)
5911                         sd->child = NULL;
5912         }
5913
5914         sched_domain_debug(sd, cpu);
5915
5916         rq_attach_root(rq, rd);
5917         tmp = rq->sd;
5918         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5919         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5920
5921         update_top_cache_domain(cpu);
5922 }
5923
5924 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5925 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5926 {
5927         int ret;
5928
5929         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5930         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5931         if (ret) {
5932                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
5933                 return 0;
5934         }
5935         return 1;
5936 }
5937 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5938
5939 struct s_data {
5940         struct sched_domain ** __percpu sd;
5941         struct root_domain      *rd;
5942 };
5943
5944 enum s_alloc {
5945         sa_rootdomain,
5946         sa_sd,
5947         sa_sd_storage,
5948         sa_none,
5949 };
5950
5951 /*
5952  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5953  * domain traversal.
5954  *
5955  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5956  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5957  * range.
5958  *
5959  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5960  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5961  * cpu they're built on, so check that.
5962  *
5963  */
5964 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5965 {
5966         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5967         struct sd_data *sdd = sd->private;
5968         struct sched_domain *sibling;
5969         int i;
5970
5971         for_each_cpu(i, span) {
5972                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5973                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5974                         continue;
5975
5976                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5977         }
5978 }
5979
5980 /*
5981  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5982  * of this group that's also in the iteration mask.
5983  */
5984 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5985 {
5986         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5987 }
5988
5989 static int
5990 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5991 {
5992         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5993         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5994         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5995         struct sd_data *sdd = sd->private;
5996         struct sched_domain *sibling;
5997         int i;
5998
5999         cpumask_clear(covered);
6000
6001         for_each_cpu(i, span) {
6002                 struct cpumask *sg_span;
6003
6004                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6005                         continue;
6006
6007                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6008
6009                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6010                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6011                         continue;
6012
6013                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6014                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6015
6016                 if (!sg)
6017                         goto fail;
6018
6019                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6020                 if (sibling->child)
6021                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6022                 else
6023                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6024
6025                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6026
6027                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6028                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6029                         build_group_mask(sd, sg);
6030
6031                 /*
6032                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6033                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6034                  * die on a /0 trap.
6035                  */
6036                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6037
6038                 /*
6039                  * Make sure the first group of this domain contains the
6040                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6041                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6042                  */
6043                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6044                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6045                         groups = sg;
6046
6047                 if (!first)
6048                         first = sg;
6049                 if (last)
6050                         last->next = sg;
6051                 last = sg;
6052                 last->next = first;
6053         }
6054         sd->groups = groups;
6055
6056         return 0;
6057
6058 fail:
6059         free_sched_groups(first, 0);
6060
6061         return -ENOMEM;
6062 }
6063
6064 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6065 {
6066         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6067         struct sched_domain *child = sd->child;
6068
6069         if (child)
6070                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6071
6072         if (sg) {
6073                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6074                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6075                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6076         }
6077
6078         return cpu;
6079 }
6080
6081 /*
6082  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6083  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6084  * and ->cpu_capacity to 0.
6085  *
6086  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6087  */
6088 static int
6089 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6090 {
6091         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6092         struct sd_data *sdd = sd->private;
6093         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6094         struct cpumask *covered;
6095         int i;
6096
6097         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6098         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6099
6100         if (cpu != cpumask_first(span))
6101                 return 0;
6102
6103         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6104         covered = sched_domains_tmpmask;
6105
6106         cpumask_clear(covered);
6107
6108         for_each_cpu(i, span) {
6109                 struct sched_group *sg;
6110                 int group, j;
6111
6112                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6113                         continue;
6114
6115                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6116                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6117
6118                 for_each_cpu(j, span) {
6119                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6120                                 continue;
6121
6122                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6123                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6124                 }
6125
6126                 if (!first)
6127                         first = sg;
6128                 if (last)
6129                         last->next = sg;
6130                 last = sg;
6131         }
6132         last->next = first;
6133
6134         return 0;
6135 }
6136
6137 /*
6138  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6139  *
6140  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6141  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6142  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6143  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6144  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6145  * group having less cpu_capacity.
6146  */
6147 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6148 {
6149         struct sched_group *sg = sd->groups;
6150
6151         WARN_ON(!sg);
6152
6153         do {
6154                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6155                 sg = sg->next;
6156         } while (sg != sd->groups);
6157
6158         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6159                 return;
6160
6161         update_group_capacity(sd, cpu);
6162         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6163 }
6164
6165 /*
6166  * Initializers for schedule domains
6167  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6168  */
6169
6170 static int default_relax_domain_level = -1;
6171 int sched_domain_level_max;
6172
6173 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6174 {
6175         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6176                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6177
6178         return 1;
6179 }
6180 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6181
6182 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6183                                  struct sched_domain_attr *attr)
6184 {
6185         int request;
6186
6187         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6188                 if (default_relax_domain_level < 0)
6189                         return;
6190                 else
6191                         request = default_relax_domain_level;
6192         } else
6193                 request = attr->relax_domain_level;
6194         if (request < sd->level) {
6195                 /* turn off idle balance on this domain */
6196                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6197         } else {
6198                 /* turn on idle balance on this domain */
6199                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6200         }
6201 }
6202
6203 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6204 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6205
6206 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6207                                  const struct cpumask *cpu_map)
6208 {
6209         switch (what) {
6210         case sa_rootdomain:
6211                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6212                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6213         case sa_sd:
6214                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6215         case sa_sd_storage:
6216                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6217         case sa_none:
6218                 break;
6219         }
6220 }
6221
6222 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6223                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6224 {
6225         memset(d, 0, sizeof(*d));
6226
6227         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6228                 return sa_sd_storage;
6229         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6230         if (!d->sd)
6231                 return sa_sd_storage;
6232         d->rd = alloc_rootdomain();
6233         if (!d->rd)
6234                 return sa_sd;
6235         return sa_rootdomain;
6236 }
6237
6238 /*
6239  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6240  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6241  * will not free the data we're using.
6242  */
6243 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6244 {
6245         struct sd_data *sdd = sd->private;
6246
6247         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6248         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6249
6250         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6251                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6252
6253         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6254                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6255 }
6256
6257 #ifdef CONFIG_NUMA
6258 static int sched_domains_numa_levels;
6259 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6260 static int *sched_domains_numa_distance;
6261 int sched_max_numa_distance;
6262 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6263 static int sched_domains_curr_level;
6264 #endif
6265
6266 /*
6267  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6268  *
6269  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6270  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6271  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6272  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6273  *
6274  * Odd one out:
6275  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6276  */
6277 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6278         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6279          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6280          SD_NUMA |                      \
6281          SD_ASYM_PACKING |              \
6282          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6283
6284 static struct sched_domain *
6285 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6286 {
6287         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6288         int sd_weight, sd_flags = 0;
6289
6290 #ifdef CONFIG_NUMA
6291         /*
6292          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6293          */
6294         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6295 #endif
6296
6297         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6298
6299         if (tl->sd_flags)
6300                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6301         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6302                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6303                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6304
6305         *sd = (struct sched_domain){
6306                 .min_interval           = sd_weight,
6307                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6308                 .busy_factor            = 32,
6309                 .imbalance_pct          = 125,
6310
6311                 .cache_nice_tries       = 0,
6312                 .busy_idx               = 0,
6313                 .idle_idx               = 0,
6314                 .newidle_idx            = 0,
6315                 .wake_idx               = 0,
6316                 .forkexec_idx           = 0,
6317
6318                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6319                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6320                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6321                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6322                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6323                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6324                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6325                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6326                                         | 0*SD_SERIALIZE
6327                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6328                                         | 0*SD_NUMA
6329                                         | sd_flags
6330                                         ,
6331
6332                 .last_balance           = jiffies,
6333                 .balance_interval       = sd_weight,
6334                 .smt_gain               = 0,
6335                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6336                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6337 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6338                 .name                   = tl->name,
6339 #endif
6340         };
6341
6342         /*
6343          * Convert topological properties into behaviour.
6344          */
6345
6346         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6347                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6348                 sd->imbalance_pct = 110;
6349                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6350
6351         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6352                 sd->imbalance_pct = 117;
6353                 sd->cache_nice_tries = 1;
6354                 sd->busy_idx = 2;
6355
6356 #ifdef CONFIG_NUMA
6357         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6358                 sd->cache_nice_tries = 2;
6359                 sd->busy_idx = 3;
6360                 sd->idle_idx = 2;
6361
6362                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6363                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6364                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6365                                        SD_BALANCE_FORK |
6366                                        SD_WAKE_AFFINE);
6367                 }
6368
6369 #endif
6370         } else {
6371                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6372                 sd->cache_nice_tries = 1;
6373                 sd->busy_idx = 2;
6374                 sd->idle_idx = 1;
6375         }
6376
6377         sd->private = &tl->data;
6378
6379         return sd;
6380 }
6381
6382 /*
6383  * Topology list, bottom-up.
6384  */
6385 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6386 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6387         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6388 #endif
6389 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6390         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6391 #endif
6392         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6393         { NULL, },
6394 };
6395
6396 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6397         default_topology;
6398
6399 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6400         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6401
6402 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6403 {
6404         sched_domain_topology = tl;
6405 }
6406
6407 #ifdef CONFIG_NUMA
6408
6409 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6410 {
6411         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6412 }
6413
6414 static void sched_numa_warn(const char *str)
6415 {
6416         static int done = false;
6417         int i,j;
6418
6419         if (done)
6420                 return;
6421
6422         done = true;
6423
6424         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6425
6426         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6427                 printk(KERN_WARNING "  ");
6428                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6429                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6430                 printk(KERN_CONT "\n");
6431         }
6432         printk(KERN_WARNING "\n");
6433 }
6434
6435 bool find_numa_distance(int distance)
6436 {
6437         int i;
6438
6439         if (distance == node_distance(0, 0))
6440                 return true;
6441
6442         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6443                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6444                         return true;
6445         }
6446
6447         return false;
6448 }
6449
6450 /*
6451  * A system can have three types of NUMA topology:
6452  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6453  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6454  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6455  *
6456  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6457  * topology lies in whether communication between not directly
6458  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6459  * could run), or through backplane controllers. This affects
6460  * placement of programs.
6461  *
6462  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6463  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6464  *   is directly connected.
6465  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6466  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6467  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6468  */
6469 static void init_numa_topology_type(void)
6470 {
6471         int a, b, c, n;
6472
6473         n = sched_max_numa_distance;
6474
6475         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6476                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6477                 return;
6478         }
6479
6480         for_each_online_node(a) {
6481                 for_each_online_node(b) {
6482                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6483                         if (node_distance(a, b) < n)
6484                                 continue;
6485
6486                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6487                         for_each_online_node(c) {
6488                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6489                                     node_distance(b, c) < n) {
6490                                         sched_numa_topology_type =
6491                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6492                                         return;
6493                                 }
6494                         }
6495
6496                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6497                         return;
6498                 }
6499         }
6500 }
6501
6502 static void sched_init_numa(void)
6503 {
6504         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6505         struct sched_domain_topology_level *tl;
6506         int level = 0;
6507         int i, j, k;
6508
6509         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6510         if (!sched_domains_numa_distance)
6511                 return;
6512
6513         /*
6514          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6515          * unique distances in the node_distance() table.
6516          *
6517          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6518          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6519          */
6520         next_distance = curr_distance;
6521         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6522                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6523                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6524                                 int distance = node_distance(i, k);
6525
6526                                 if (distance > curr_distance &&
6527                                     (distance < next_distance ||
6528                                      next_distance == curr_distance))
6529                                         next_distance = distance;
6530
6531                                 /*
6532                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6533                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6534                                  * equally connected to A.
6535                                  */
6536                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6537                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6538
6539                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6540                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6541                         }
6542                         if (next_distance != curr_distance) {
6543                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6544                                 sched_domains_numa_levels = level;
6545                                 curr_distance = next_distance;
6546                         } else break;
6547                 }
6548
6549                 /*
6550                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6551                  */
6552                 if (!sched_debug())
6553                         break;
6554         }
6555
6556         if (!level)
6557                 return;
6558
6559         /*
6560          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6561          * identity distance node_distance(i,i).
6562          *
6563          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6564          * numbers.
6565          */
6566
6567         /*
6568          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6569          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6570          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6571          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6572          * in other functions.
6573          *
6574          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6575          */
6576         sched_domains_numa_levels = 0;
6577
6578         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6579         if (!sched_domains_numa_masks)
6580                 return;
6581
6582         /*
6583          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6584          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6585          */
6586         for (i = 0; i < level; i++) {
6587                 sched_domains_numa_masks[i] =
6588                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6589                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6590                         return;
6591
6592                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6593                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6594                         if (!mask)
6595                                 return;
6596
6597                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6598
6599                         for_each_node(k) {
6600                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6601                                         continue;
6602
6603                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6604                         }
6605                 }
6606         }
6607
6608         /* Compute default topology size */
6609         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6610
6611         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6612                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6613         if (!tl)
6614                 return;
6615
6616         /*
6617          * Copy the default topology bits..
6618          */
6619         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6620                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6621
6622         /*
6623          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6624          */
6625         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6626                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6627                         .mask = sd_numa_mask,
6628                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6629                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6630                         .numa_level = j,
6631                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6632                 };
6633         }
6634
6635         sched_domain_topology = tl;
6636
6637         sched_domains_numa_levels = level;
6638         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6639
6640         init_numa_topology_type();
6641 }
6642
6643 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6644 {
6645         int i, j;
6646         int node = cpu_to_node(cpu);
6647
6648         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6649                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6650                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6651                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6652                 }
6653         }
6654 }
6655
6656 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6657 {
6658         int i, j;
6659         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6660                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6661                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6662         }
6663 }
6664
6665 /*
6666  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6667  * are onlined.
6668  */
6669 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6670                                            unsigned long action,
6671                                            void *hcpu)
6672 {
6673         int cpu = (long)hcpu;
6674
6675         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6676         case CPU_ONLINE:
6677                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6678                 break;
6679
6680         case CPU_DEAD:
6681                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6682                 break;
6683
6684         default:
6685                 return NOTIFY_DONE;
6686         }
6687
6688         return NOTIFY_OK;
6689 }
6690 #else
6691 static inline void sched_init_numa(void)
6692 {
6693 }
6694
6695 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6696                                            unsigned long action,
6697                                            void *hcpu)
6698 {
6699         return 0;
6700 }
6701 #endif /* CONFIG_NUMA */
6702
6703 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6704 {
6705         struct sched_domain_topology_level *tl;
6706         int j;
6707
6708         for_each_sd_topology(tl) {
6709                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6710
6711                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6712                 if (!sdd->sd)
6713                         return -ENOMEM;
6714
6715                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6716                 if (!sdd->sg)
6717                         return -ENOMEM;
6718
6719                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6720                 if (!sdd->sgc)
6721                         return -ENOMEM;
6722
6723                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6724                         struct sched_domain *sd;
6725                         struct sched_group *sg;
6726                         struct sched_group_capacity *sgc;
6727
6728                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6729                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6730                         if (!sd)
6731                                 return -ENOMEM;
6732
6733                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6734
6735                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6736                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6737                         if (!sg)
6738                                 return -ENOMEM;
6739
6740                         sg->next = sg;
6741
6742                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6743
6744                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6745                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6746                         if (!sgc)
6747                                 return -ENOMEM;
6748
6749                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6750                 }
6751         }
6752
6753         return 0;
6754 }
6755
6756 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6757 {
6758         struct sched_domain_topology_level *tl;
6759         int j;
6760
6761         for_each_sd_topology(tl) {
6762                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6763
6764                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6765                         struct sched_domain *sd;
6766
6767                         if (sdd->sd) {
6768                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6769                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6770                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6771                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6772                         }
6773
6774                         if (sdd->sg)
6775                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6776                         if (sdd->sgc)
6777                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6778                 }
6779                 free_percpu(sdd->sd);
6780                 sdd->sd = NULL;
6781                 free_percpu(sdd->sg);
6782                 sdd->sg = NULL;
6783                 free_percpu(sdd->sgc);
6784                 sdd->sgc = NULL;
6785         }
6786 }
6787
6788 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6789                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6790                 struct sched_domain *child, int cpu)
6791 {
6792         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6793         if (!sd)
6794                 return child;
6795
6796         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6797         if (child) {
6798                 sd->level = child->level + 1;
6799                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6800                 child->parent = sd;
6801                 sd->child = child;
6802
6803                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6804                                     sched_domain_span(sd))) {
6805                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6806 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6807                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6808                                         child->name, sd->name);
6809 #endif
6810                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6811                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6812                                    sched_domain_span(sd),
6813                                    sched_domain_span(child));
6814                 }
6815
6816         }
6817         set_domain_attribute(sd, attr);
6818
6819         return sd;
6820 }
6821
6822 /*
6823  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6824  * to the individual cpus
6825  */
6826 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6827                                struct sched_domain_attr *attr)
6828 {
6829         enum s_alloc alloc_state;
6830         struct sched_domain *sd;
6831         struct s_data d;
6832         int i, ret = -ENOMEM;
6833
6834         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6835         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6836                 goto error;
6837
6838         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6839         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6840                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6841
6842                 sd = NULL;
6843                 for_each_sd_topology(tl) {
6844                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6845                         if (tl == sched_domain_topology)
6846                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6847                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6848                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6849                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6850                                 break;
6851                 }
6852         }
6853
6854         /* Build the groups for the domains */
6855         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6856                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6857                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6858                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6859                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6860                                         goto error;
6861                         } else {
6862                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6863                                         goto error;
6864                         }
6865                 }
6866         }
6867
6868         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6869         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6870                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6871                         continue;
6872
6873                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6874                         claim_allocations(i, sd);
6875                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6876                 }
6877         }
6878
6879         /* Attach the domains */
6880         rcu_read_lock();
6881         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6882                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6883                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6884         }
6885         rcu_read_unlock();
6886
6887         ret = 0;
6888 error:
6889         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6890         return ret;
6891 }
6892
6893 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6894 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6895 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6896                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6897
6898 /*
6899  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6900  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6901  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6902  */
6903 static cpumask_var_t fallback_doms;
6904
6905 /*
6906  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6907  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6908  * or 0 if it stayed the same.
6909  */
6910 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6911 {
6912         return 0;
6913 }
6914
6915 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6916 {
6917         int i;
6918         cpumask_var_t *doms;
6919
6920         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6921         if (!doms)
6922                 return NULL;
6923         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6924                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6925                         free_sched_domains(doms, i);
6926                         return NULL;
6927                 }
6928         }
6929         return doms;
6930 }
6931
6932 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6933 {
6934         unsigned int i;
6935         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6936                 free_cpumask_var(doms[i]);
6937         kfree(doms);
6938 }
6939
6940 /*
6941  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6942  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6943  * exclude other special cases in the future.
6944  */
6945 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6946 {
6947         int err;
6948
6949         arch_update_cpu_topology();
6950         ndoms_cur = 1;
6951         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6952         if (!doms_cur)
6953                 doms_cur = &fallback_doms;
6954         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6955         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6956         register_sched_domain_sysctl();
6957
6958         return err;
6959 }
6960
6961 /*
6962  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6963  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6964  */
6965 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6966 {
6967         int i;
6968
6969         rcu_read_lock();
6970         for_each_cpu(i, cpu_map)
6971                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6972         rcu_read_unlock();
6973 }
6974
6975 /* handle null as "default" */
6976 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6977                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6978 {
6979         struct sched_domain_attr tmp;
6980
6981         /* fast path */
6982         if (!new && !cur)
6983                 return 1;
6984
6985         tmp = SD_ATTR_INIT;
6986         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6987                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6988                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6989 }
6990
6991 /*
6992  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6993  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6994  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6995  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6996  *
6997  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6998  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6999  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7000  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7001  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7002  * it as it is.
7003  *
7004  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7005  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7006  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7007  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7008  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7009  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7010  *
7011  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7012  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7013  * and it will not create the default domain.
7014  *
7015  * Call with hotplug lock held
7016  */
7017 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7018                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7019 {
7020         int i, j, n;
7021         int new_topology;
7022
7023         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7024
7025         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7026         unregister_sched_domain_sysctl();
7027
7028         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7029         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7030
7031         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7032
7033         /* Destroy deleted domains */
7034         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7035                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7036                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7037                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7038                                 goto match1;
7039                 }
7040                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7041                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7042 match1:
7043                 ;
7044         }
7045
7046         n = ndoms_cur;
7047         if (doms_new == NULL) {
7048                 n = 0;
7049                 doms_new = &fallback_doms;
7050                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7051                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7052         }
7053
7054         /* Build new domains */
7055         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7056                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7057                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7058                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7059                                 goto match2;
7060                 }
7061                 /* no match - add a new doms_new */
7062                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7063 match2:
7064                 ;
7065         }
7066
7067         /* Remember the new sched domains */
7068         if (doms_cur != &fallback_doms)
7069                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7070         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7071         doms_cur = doms_new;
7072         dattr_cur = dattr_new;
7073         ndoms_cur = ndoms_new;
7074
7075         register_sched_domain_sysctl();
7076
7077         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7078 }
7079
7080 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7081
7082 /*
7083  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7084  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7085  * around partition_sched_domains().
7086  *
7087  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7088  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7089  */
7090 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7091                              void *hcpu)
7092 {
7093         switch (action) {
7094         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7095         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7096
7097                 /*
7098                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7099                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7100                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7101                  * domain, ignoring cpusets.
7102                  */
7103                 num_cpus_frozen--;
7104                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7105                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7106                         break;
7107                 }
7108
7109                 /*
7110                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7111                  * restore the original sched domains by considering the
7112                  * cpuset configurations.
7113                  */
7114
7115         case CPU_ONLINE:
7116                 cpuset_update_active_cpus(true);
7117                 break;
7118         default:
7119                 return NOTIFY_DONE;
7120         }
7121         return NOTIFY_OK;
7122 }
7123
7124 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7125                                void *hcpu)
7126 {
7127         unsigned long flags;
7128         long cpu = (long)hcpu;
7129         struct dl_bw *dl_b;
7130         bool overflow;
7131         int cpus;
7132
7133         switch (action) {
7134         case CPU_DOWN_PREPARE:
7135                 rcu_read_lock_sched();
7136                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7137
7138                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7139                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7140                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7141                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7142
7143                 rcu_read_unlock_sched();
7144
7145                 if (overflow)
7146                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7147                 cpuset_update_active_cpus(false);
7148                 break;
7149         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7150                 num_cpus_frozen++;
7151                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7152                 break;
7153         default:
7154                 return NOTIFY_DONE;
7155         }
7156         return NOTIFY_OK;
7157 }
7158
7159 void __init sched_init_smp(void)
7160 {
7161         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7162
7163         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7164         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7165
7166         sched_init_numa();
7167
7168         /*
7169          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7170          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7171          * happen.
7172          */
7173         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7174         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7175         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7176         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7177                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7178         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7179
7180         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7181         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7182         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7183
7184         init_hrtick();
7185
7186         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7187         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7188                 BUG();
7189         sched_init_granularity();
7190         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7191
7192         init_sched_rt_class();
7193         init_sched_dl_class();
7194 }
7195 #else
7196 void __init sched_init_smp(void)
7197 {
7198         sched_init_granularity();
7199 }
7200 #endif /* CONFIG_SMP */
7201
7202 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7203 {
7204         return in_lock_functions(addr) ||
7205                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7206                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7207 }
7208
7209 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7210 /*
7211  * Default task group.
7212  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7213  */
7214 struct task_group root_task_group;
7215 LIST_HEAD(task_groups);
7216
7217 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7218 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7219 #endif
7220
7221 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7222
7223 void __init sched_init(void)
7224 {
7225         int i, j;
7226         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7227
7228 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7229         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7230 #endif
7231 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7232         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7233 #endif
7234         if (alloc_size) {
7235                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7236
7237 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7238                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7239                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7240
7241                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7242                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7243
7244 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7246                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7247                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7248
7249                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7250                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7251
7252 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7253         }
7254 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7255         for_each_possible_cpu(i) {
7256                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7257                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7258         }
7259 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7260
7261         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7262                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7263         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7264                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7265
7266 #ifdef CONFIG_SMP
7267         init_defrootdomain();
7268 #endif
7269
7270 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7271         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7272                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7273 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7274
7275 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7276         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7277
7278         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7279         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7280         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7281         autogroup_init(&init_task);
7282 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7283
7284         for_each_possible_cpu(i) {
7285                 struct rq *rq;
7286
7287                 rq = cpu_rq(i);
7288                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7289                 rq->nr_running = 0;
7290                 rq->calc_load_active = 0;
7291                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7292                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7293                 init_rt_rq(&rq->rt);
7294                 init_dl_rq(&rq->dl);
7295 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7296                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7297                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7298                 /*
7299                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7300                  *
7301                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7302                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7303                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7304                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7305                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7306                  * (se->load.weight).
7307                  *
7308                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7309                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7310                  * then A0's share of the cpu resource is:
7311                  *
7312                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7313                  *
7314                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7315                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7316                  */
7317                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7318                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7320
7321                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7322 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7323                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7324 #endif
7325
7326                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7327                         rq->cpu_load[j] = 0;
7328
7329                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7330
7331 #ifdef CONFIG_SMP
7332                 rq->sd = NULL;
7333                 rq->rd = NULL;
7334                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7335                 rq->balance_callback = NULL;
7336                 rq->active_balance = 0;
7337                 rq->next_balance = jiffies;
7338                 rq->push_cpu = 0;
7339                 rq->cpu = i;
7340                 rq->online = 0;
7341                 rq->idle_stamp = 0;
7342                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7343                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7344
7345                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7346
7347                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7348 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7349                 rq->nohz_flags = 0;
7350 #endif
7351 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7352                 rq->last_sched_tick = 0;
7353 #endif
7354 #endif
7355                 init_rq_hrtick(rq);
7356                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7357         }
7358
7359         set_load_weight(&init_task);
7360
7361 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7362         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7363 #endif
7364
7365         /*
7366          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7367          */
7368         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7369         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7370
7371         /*
7372          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7373          */
7374         current->sched_class = &fair_sched_class;
7375
7376         /*
7377          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7378          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7379          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7380          * when this runqueue becomes "idle".
7381          */
7382         init_idle(current, smp_processor_id());
7383
7384         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7385
7386 #ifdef CONFIG_SMP
7387         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7388         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7389         if (cpu_isolated_map == NULL)
7390                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7391         idle_thread_set_boot_cpu();
7392         set_cpu_rq_start_time();
7393 #endif
7394         init_sched_fair_class();
7395
7396         scheduler_running = 1;
7397 }
7398
7399 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7400 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7401 {
7402         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7403
7404         return (nested == preempt_offset);
7405 }
7406
7407 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7408 {
7409         /*
7410          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7411          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7412          * otherwise we will destroy state.
7413          */
7414         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7415                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7416                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7417                         current->state,
7418                         (void *)current->task_state_change,
7419                         (void *)current->task_state_change);
7420
7421         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7422 }
7423 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7424
7425 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7426 {
7427         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7428
7429         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7430         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7431              !is_idle_task(current)) ||
7432             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7433                 return;
7434         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7435                 return;
7436         prev_jiffy = jiffies;
7437
7438         printk(KERN_ERR
7439                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7440                         file, line);
7441         printk(KERN_ERR
7442                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7443                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7444                         current->pid, current->comm);
7445
7446         if (task_stack_end_corrupted(current))
7447                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7448
7449         debug_show_held_locks(current);
7450         if (irqs_disabled())
7451                 print_irqtrace_events(current);
7452 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7453         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7454                 pr_err("Preemption disabled at:");
7455                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7456                 pr_cont("\n");
7457         }
7458 #endif
7459         dump_stack();
7460 }
7461 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7462 #endif
7463
7464 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7465 void normalize_rt_tasks(void)
7466 {
7467         struct task_struct *g, *p;
7468         struct sched_attr attr = {
7469                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7470         };
7471
7472         read_lock(&tasklist_lock);
7473         for_each_process_thread(g, p) {
7474                 /*
7475                  * Only normalize user tasks:
7476                  */
7477                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7478                         continue;
7479
7480                 p->se.exec_start                = 0;
7481 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7482                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7483                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7484                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7485 #endif
7486
7487                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7488                         /*
7489                          * Renice negative nice level userspace
7490                          * tasks back to 0:
7491                          */
7492                         if (task_nice(p) < 0)
7493                                 set_user_nice(p, 0);
7494                         continue;
7495                 }
7496
7497                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7498         }
7499         read_unlock(&tasklist_lock);
7500 }
7501
7502 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7503
7504 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7505 /*
7506  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7507  *
7508  * They can only be called when the whole system has been
7509  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7510  * activity can take place. Using them for anything else would
7511  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7512  * under any other configuration.
7513  */
7514
7515 /**
7516  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7517  * @cpu: the processor in question.
7518  *
7519  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7520  *
7521  * Return: The current task for @cpu.
7522  */
7523 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7524 {
7525         return cpu_curr(cpu);
7526 }
7527
7528 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7529
7530 #ifdef CONFIG_IA64
7531 /**
7532  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7533  * @cpu: the processor in question.
7534  * @p: the task pointer to set.
7535  *
7536  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7537  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7538  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7539  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7540  * and caller must save the original value of the current task (see
7541  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7542  * re-starting the system.
7543  *
7544  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7545  */
7546 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7547 {
7548         cpu_curr(cpu) = p;
7549 }
7550
7551 #endif
7552
7553 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7554 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7555 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7556
7557 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7558 {
7559         free_fair_sched_group(tg);
7560         free_rt_sched_group(tg);
7561         autogroup_free(tg);
7562         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7563 }
7564
7565 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7566 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7567 {
7568         struct task_group *tg;
7569
7570         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7571         if (!tg)
7572                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7573
7574         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7575                 goto err;
7576
7577         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7578                 goto err;
7579
7580         return tg;
7581
7582 err:
7583         free_sched_group(tg);
7584         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7585 }
7586
7587 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7588 {
7589         unsigned long flags;
7590
7591         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7592         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7593
7594         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7595
7596         tg->parent = parent;
7597         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7598         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7599         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7600 }
7601
7602 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7603 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7604 {
7605         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7606         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7607 }
7608
7609 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7610 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7611 {
7612         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7613         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7614 }
7615
7616 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7617 {
7618         unsigned long flags;
7619
7620         /* end participation in shares distribution */
7621         unregister_fair_sched_group(tg);
7622
7623         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7624         list_del_rcu(&tg->list);
7625         list_del_rcu(&tg->siblings);
7626         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7627 }
7628
7629 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7630  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7631  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7632  *      reflect its new group.
7633  */
7634 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7635 {
7636         struct task_group *tg;
7637         int queued, running;
7638         unsigned long flags;
7639         struct rq *rq;
7640
7641         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7642
7643         running = task_current(rq, tsk);
7644         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7645
7646         if (queued)
7647                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7648         if (unlikely(running))
7649                 put_prev_task(rq, tsk);
7650
7651         /*
7652          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7653          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7654          * to prevent lockdep warnings.
7655          */
7656         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7657                           struct task_group, css);
7658         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7659         tsk->sched_task_group = tg;
7660
7661 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7662         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7663                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7664         else
7665 #endif
7666                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7667
7668         if (unlikely(running))
7669                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7670         if (queued)
7671                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7672
7673         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7674 }
7675 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7676
7677 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7678 /*
7679  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7680  */
7681 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7682
7683 /* Must be called with tasklist_lock held */
7684 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7685 {
7686         struct task_struct *g, *p;
7687
7688         /*
7689          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7690          */
7691         if (task_group_is_autogroup(tg))
7692                 return 0;
7693
7694         for_each_process_thread(g, p) {
7695                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7696                         return 1;
7697         }
7698
7699         return 0;
7700 }
7701
7702 struct rt_schedulable_data {
7703         struct task_group *tg;
7704         u64 rt_period;
7705         u64 rt_runtime;
7706 };
7707
7708 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7709 {
7710         struct rt_schedulable_data *d = data;
7711         struct task_group *child;
7712         unsigned long total, sum = 0;
7713         u64 period, runtime;
7714
7715         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7716         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7717
7718         if (tg == d->tg) {
7719                 period = d->rt_period;
7720                 runtime = d->rt_runtime;
7721         }
7722
7723         /*
7724          * Cannot have more runtime than the period.
7725          */
7726         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7727                 return -EINVAL;
7728
7729         /*
7730          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7731          */
7732         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7733                 return -EBUSY;
7734
7735         total = to_ratio(period, runtime);
7736
7737         /*
7738          * Nobody can have more than the global setting allows.
7739          */
7740         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7741                 return -EINVAL;
7742
7743         /*
7744          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7745          */
7746         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7747                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7748                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7749
7750                 if (child == d->tg) {
7751                         period = d->rt_period;
7752                         runtime = d->rt_runtime;
7753                 }
7754
7755                 sum += to_ratio(period, runtime);
7756         }
7757
7758         if (sum > total)
7759                 return -EINVAL;
7760
7761         return 0;
7762 }
7763
7764 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7765 {
7766         int ret;
7767
7768         struct rt_schedulable_data data = {
7769                 .tg = tg,
7770                 .rt_period = period,
7771                 .rt_runtime = runtime,
7772         };
7773
7774         rcu_read_lock();
7775         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7776         rcu_read_unlock();
7777
7778         return ret;
7779 }
7780
7781 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7782                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7783 {
7784         int i, err = 0;
7785
7786         /*
7787          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7788          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7789          */
7790         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7791                 return -EINVAL;
7792
7793         /* No period doesn't make any sense. */
7794         if (rt_period == 0)
7795                 return -EINVAL;
7796
7797         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7798         read_lock(&tasklist_lock);
7799         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7800         if (err)
7801                 goto unlock;
7802
7803         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7804         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7805         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7806
7807         for_each_possible_cpu(i) {
7808                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7809
7810                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7811                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7812                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7813         }
7814         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7815 unlock:
7816         read_unlock(&tasklist_lock);
7817         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7818
7819         return err;
7820 }
7821
7822 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7823 {
7824         u64 rt_runtime, rt_period;
7825
7826         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7827         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7828         if (rt_runtime_us < 0)
7829                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7830
7831         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7832 }
7833
7834 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7835 {
7836         u64 rt_runtime_us;
7837
7838         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7839                 return -1;
7840
7841         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7842         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7843         return rt_runtime_us;
7844 }
7845
7846 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7847 {
7848         u64 rt_runtime, rt_period;
7849
7850         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7851         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7852
7853         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7854 }
7855
7856 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7857 {
7858         u64 rt_period_us;
7859
7860         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7861         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7862         return rt_period_us;
7863 }
7864 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7865
7866 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7867 static int sched_rt_global_constraints(void)
7868 {
7869         int ret = 0;
7870
7871         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7872         read_lock(&tasklist_lock);
7873         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7874         read_unlock(&tasklist_lock);
7875         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7876
7877         return ret;
7878 }
7879
7880 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7881 {
7882         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7883         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7884                 return 0;
7885
7886         return 1;
7887 }
7888
7889 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7890 static int sched_rt_global_constraints(void)
7891 {
7892         unsigned long flags;
7893         int i, ret = 0;
7894
7895         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7896         for_each_possible_cpu(i) {
7897                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7898
7899                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7900                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7901                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7902         }
7903         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7904
7905         return ret;
7906 }
7907 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7908
7909 static int sched_dl_global_validate(void)
7910 {
7911         u64 runtime = global_rt_runtime();
7912         u64 period = global_rt_period();
7913         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7914         struct dl_bw *dl_b;
7915         int cpu, ret = 0;
7916         unsigned long flags;
7917
7918         /*
7919          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7920          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7921          * any of the root_domains.
7922          *
7923          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7924          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7925          * solutions is welcome!
7926          */
7927         for_each_possible_cpu(cpu) {
7928                 rcu_read_lock_sched();
7929                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7930
7931                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7932                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7933                         ret = -EBUSY;
7934                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7935
7936                 rcu_read_unlock_sched();
7937
7938                 if (ret)
7939                         break;
7940         }
7941
7942         return ret;
7943 }
7944
7945 static void sched_dl_do_global(void)
7946 {
7947         u64 new_bw = -1;
7948         struct dl_bw *dl_b;
7949         int cpu;
7950         unsigned long flags;
7951
7952         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7953         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7954
7955         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7956                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7957
7958         /*
7959          * FIXME: As above...
7960          */
7961         for_each_possible_cpu(cpu) {
7962                 rcu_read_lock_sched();
7963                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7964
7965                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7966                 dl_b->bw = new_bw;
7967                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7968
7969                 rcu_read_unlock_sched();
7970         }
7971 }
7972
7973 static int sched_rt_global_validate(void)
7974 {
7975         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7976                 return -EINVAL;
7977
7978         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7979                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7980                 return -EINVAL;
7981
7982         return 0;
7983 }
7984
7985 static void sched_rt_do_global(void)
7986 {
7987         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7988         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7989 }
7990
7991 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7992                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7993                 loff_t *ppos)
7994 {
7995         int old_period, old_runtime;
7996         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7997         int ret;
7998
7999         mutex_lock(&mutex);
8000         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8001         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8002
8003         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8004
8005         if (!ret && write) {
8006                 ret = sched_rt_global_validate();
8007                 if (ret)
8008                         goto undo;
8009
8010                 ret = sched_dl_global_validate();
8011                 if (ret)
8012                         goto undo;
8013
8014                 ret = sched_rt_global_constraints();
8015                 if (ret)
8016                         goto undo;
8017
8018                 sched_rt_do_global();
8019                 sched_dl_do_global();
8020         }
8021         if (0) {
8022 undo:
8023                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8024                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8025         }
8026         mutex_unlock(&mutex);
8027
8028         return ret;
8029 }
8030
8031 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8032                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8033                 loff_t *ppos)
8034 {
8035         int ret;
8036         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8037
8038         mutex_lock(&mutex);
8039         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8040         /* make sure that internally we keep jiffies */
8041         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8042         if (!ret && write) {
8043                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8044                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8045         }
8046         mutex_unlock(&mutex);
8047         return ret;
8048 }
8049
8050 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8051
8052 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8053 {
8054         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8055 }
8056
8057 static struct cgroup_subsys_state *
8058 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8059 {
8060         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8061         struct task_group *tg;
8062
8063         if (!parent) {
8064                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8065                 return &root_task_group.css;
8066         }
8067
8068         tg = sched_create_group(parent);
8069         if (IS_ERR(tg))
8070                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8071
8072         return &tg->css;
8073 }
8074
8075 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8076 {
8077         struct task_group *tg = css_tg(css);
8078         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8079
8080         if (parent)
8081                 sched_online_group(tg, parent);
8082         return 0;
8083 }
8084
8085 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8086 {
8087         struct task_group *tg = css_tg(css);
8088
8089         sched_destroy_group(tg);
8090 }
8091
8092 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8093 {
8094         struct task_group *tg = css_tg(css);
8095
8096         sched_offline_group(tg);
8097 }
8098
8099 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8100 {
8101         sched_move_task(task);
8102 }
8103
8104 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8105 {
8106         struct task_struct *task;
8107         struct cgroup_subsys_state *css;
8108
8109         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8110 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8111                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8112                         return -EINVAL;
8113 #else
8114                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8115                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8116                         return -EINVAL;
8117 #endif
8118         }
8119         return 0;
8120 }
8121
8122 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8123 {
8124         struct task_struct *task;
8125         struct cgroup_subsys_state *css;
8126
8127         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8128                 sched_move_task(task);
8129 }
8130
8131 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8132 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8133                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8134 {
8135         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8136 }
8137
8138 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8139                                struct cftype *cft)
8140 {
8141         struct task_group *tg = css_tg(css);
8142
8143         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8144 }
8145
8146 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8147 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8148
8149 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8150 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8151
8152 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8153
8154 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8155 {
8156         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8157         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8158
8159         if (tg == &root_task_group)
8160                 return -EINVAL;
8161
8162         /*
8163          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8164          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8165          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8166          */
8167         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8168                 return -EINVAL;
8169
8170         /*
8171          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8172          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8173          * feasibility.
8174          */
8175         if (period > max_cfs_quota_period)
8176                 return -EINVAL;
8177
8178         /*
8179          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8180          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8181          */
8182         get_online_cpus();
8183         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8184         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8185         if (ret)
8186                 goto out_unlock;
8187
8188         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8189         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8190         /*
8191          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8192          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8193          */
8194         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8195                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8196         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8197         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8198         cfs_b->quota = quota;
8199
8200         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8201         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8202         if (runtime_enabled)
8203                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8204         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8205
8206         for_each_online_cpu(i) {
8207                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8208                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8209
8210                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8211                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8212                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8213
8214                 if (cfs_rq->throttled)
8215                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8216                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8217         }
8218         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8219                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8220 out_unlock:
8221         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8222         put_online_cpus();
8223
8224         return ret;
8225 }
8226
8227 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8228 {
8229         u64 quota, period;
8230
8231         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8232         if (cfs_quota_us < 0)
8233                 quota = RUNTIME_INF;
8234         else
8235                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8236
8237         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8238 }
8239
8240 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8241 {
8242         u64 quota_us;
8243
8244         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8245                 return -1;
8246
8247         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8248         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8249
8250         return quota_us;
8251 }
8252
8253 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8254 {
8255         u64 quota, period;
8256
8257         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8258         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8259
8260         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8261 }
8262
8263 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8264 {
8265         u64 cfs_period_us;
8266
8267         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8268         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8269
8270         return cfs_period_us;
8271 }
8272
8273 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8274                                   struct cftype *cft)
8275 {
8276         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8277 }
8278
8279 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8280                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8281 {
8282         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8283 }
8284
8285 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8286                                    struct cftype *cft)
8287 {
8288         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8289 }
8290
8291 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8292                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8293 {
8294         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8295 }
8296
8297 struct cfs_schedulable_data {
8298         struct task_group *tg;
8299         u64 period, quota;
8300 };
8301
8302 /*
8303  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8304  * note: units are usecs
8305  */
8306 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8307                                struct cfs_schedulable_data *d)
8308 {
8309         u64 quota, period;
8310
8311         if (tg == d->tg) {
8312                 period = d->period;
8313                 quota = d->quota;
8314         } else {
8315                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8316                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8317         }
8318
8319         /* note: these should typically be equivalent */
8320         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8321                 return RUNTIME_INF;
8322
8323         return to_ratio(period, quota);
8324 }
8325
8326 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8327 {
8328         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8329         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8330         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8331
8332         if (!tg->parent) {
8333                 quota = RUNTIME_INF;
8334         } else {
8335                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8336
8337                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8338                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8339
8340                 /*
8341                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8342                  * limit is set
8343                  */
8344                 if (quota == RUNTIME_INF)
8345                         quota = parent_quota;
8346                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8347                         return -EINVAL;
8348         }
8349         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8350
8351         return 0;
8352 }
8353
8354 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8355 {
8356         int ret;
8357         struct cfs_schedulable_data data = {
8358                 .tg = tg,
8359                 .period = period,
8360                 .quota = quota,
8361         };
8362
8363         if (quota != RUNTIME_INF) {
8364                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8365                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8366         }
8367
8368         rcu_read_lock();
8369         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8370         rcu_read_unlock();
8371
8372         return ret;
8373 }
8374
8375 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8376 {
8377         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8378         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8379
8380         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8381         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8382         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8383
8384         return 0;
8385 }
8386 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8387 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8388
8389 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8390 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8391                                 struct cftype *cft, s64 val)
8392 {
8393         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8394 }
8395
8396 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8397                                struct cftype *cft)
8398 {
8399         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8400 }
8401
8402 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8403                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8404 {
8405         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8406 }
8407
8408 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8409                                    struct cftype *cft)
8410 {
8411         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8412 }
8413 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8414
8415 static struct cftype cpu_files[] = {
8416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8417         {
8418                 .name = "shares",
8419                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8420                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8421         },
8422 #endif
8423 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8424         {
8425                 .name = "cfs_quota_us",
8426                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8427                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8428         },
8429         {
8430                 .name = "cfs_period_us",
8431                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8432                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8433         },
8434         {
8435                 .name = "stat",
8436                 .seq_show = cpu_stats_show,
8437         },
8438 #endif
8439 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8440         {
8441                 .name = "rt_runtime_us",
8442                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8443                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8444         },
8445         {
8446                 .name = "rt_period_us",
8447                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8448                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8449         },
8450 #endif
8451         { }     /* terminate */
8452 };
8453
8454 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8455         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8456         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8457         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8458         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8459         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8460         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8461         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8462         .legacy_cftypes = cpu_files,
8463         .early_init     = 1,
8464 };
8465
8466 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8467
8468 void dump_cpu_task(int cpu)
8469 {
8470         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8471         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8472 }
8473
8474 /*
8475  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8476  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8477  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8478  * that remained on nice 0.
8479  *
8480  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8481  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8482  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8483  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8484  * the relative distance between them is ~25%.)
8485  */
8486 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8487  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8488  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8489  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8490  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8491  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8492  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8493  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8494  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8495 };
8496
8497 /*
8498  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8499  *
8500  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8501  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8502  * into multiplications:
8503  */
8504 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8505  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8506  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8507  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8508  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8509  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8510  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8511  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8512  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8513 };