]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
sched/debug: Move the /sys/kernel/debug/sched_features file setup into debug.c
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/ctype.h>
70 #include <linux/ftrace.h>
71 #include <linux/slab.h>
72 #include <linux/init_task.h>
73 #include <linux/binfmts.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_new = 1;
2056         dl_se->dl_yielded = 0;
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2061  * p is forked by current.
2062  *
2063  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2064  */
2065 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2066 {
2067         p->on_rq                        = 0;
2068
2069         p->se.on_rq                     = 0;
2070         p->se.exec_start                = 0;
2071         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2072         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2073         p->se.nr_migrations             = 0;
2074         p->se.vruntime                  = 0;
2075         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2076
2077 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2078         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2079 #endif
2080
2081 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2082         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2083         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2084 #endif
2085
2086         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2087         init_dl_task_timer(&p->dl);
2088         __dl_clear_params(p);
2089
2090         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2091         p->rt.timeout           = 0;
2092         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2093         p->rt.on_rq             = 0;
2094         p->rt.on_list           = 0;
2095
2096 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2097         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2098 #endif
2099
2100 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2101         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2102                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2103                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2104         }
2105
2106         if (clone_flags & CLONE_VM)
2107                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2108         else
2109                 p->numa_preferred_nid = -1;
2110
2111         p->node_stamp = 0ULL;
2112         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2113         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2114         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2115         p->numa_faults = NULL;
2116         p->last_task_numa_placement = 0;
2117         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2118
2119         p->numa_group = NULL;
2120 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2121 }
2122
2123 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2124
2125 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2126
2127 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2128 {
2129         if (enabled)
2130                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2131         else
2132                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2133 }
2134
2135 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2136 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2137                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2138 {
2139         struct ctl_table t;
2140         int err;
2141         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2142
2143         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2144                 return -EPERM;
2145
2146         t = *table;
2147         t.data = &state;
2148         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2149         if (err < 0)
2150                 return err;
2151         if (write)
2152                 set_numabalancing_state(state);
2153         return err;
2154 }
2155 #endif
2156 #endif
2157
2158 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2159
2160 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2161 static void set_schedstats(bool enabled)
2162 {
2163         if (enabled)
2164                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2165         else
2166                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2167 }
2168
2169 void force_schedstat_enabled(void)
2170 {
2171         if (!schedstat_enabled()) {
2172                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2173                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2174         }
2175 }
2176
2177 static int __init setup_schedstats(char *str)
2178 {
2179         int ret = 0;
2180         if (!str)
2181                 goto out;
2182
2183         if (!strcmp(str, "enable")) {
2184                 set_schedstats(true);
2185                 ret = 1;
2186         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2187                 set_schedstats(false);
2188                 ret = 1;
2189         }
2190 out:
2191         if (!ret)
2192                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2193
2194         return ret;
2195 }
2196 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2197
2198 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2199 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2200                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2201 {
2202         struct ctl_table t;
2203         int err;
2204         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2205
2206         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2207                 return -EPERM;
2208
2209         t = *table;
2210         t.data = &state;
2211         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2212         if (err < 0)
2213                 return err;
2214         if (write)
2215                 set_schedstats(state);
2216         return err;
2217 }
2218 #endif
2219 #endif
2220
2221 /*
2222  * fork()/clone()-time setup:
2223  */
2224 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2225 {
2226         unsigned long flags;
2227         int cpu = get_cpu();
2228
2229         __sched_fork(clone_flags, p);
2230         /*
2231          * We mark the process as running here. This guarantees that
2232          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2233          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2234          */
2235         p->state = TASK_RUNNING;
2236
2237         /*
2238          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2239          */
2240         p->prio = current->normal_prio;
2241
2242         /*
2243          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2244          */
2245         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2246                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2247                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2248                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2249                         p->rt_priority = 0;
2250                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2251                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2252
2253                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2254                 set_load_weight(p);
2255
2256                 /*
2257                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2258                  * fulfilled its duty:
2259                  */
2260                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2261         }
2262
2263         if (dl_prio(p->prio)) {
2264                 put_cpu();
2265                 return -EAGAIN;
2266         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2267                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2268         } else {
2269                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2270         }
2271
2272         if (p->sched_class->task_fork)
2273                 p->sched_class->task_fork(p);
2274
2275         /*
2276          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2277          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2278          * is ran before sched_fork().
2279          *
2280          * Silence PROVE_RCU.
2281          */
2282         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2283         set_task_cpu(p, cpu);
2284         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2285
2286 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2287         if (likely(sched_info_on()))
2288                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2289 #endif
2290 #if defined(CONFIG_SMP)
2291         p->on_cpu = 0;
2292 #endif
2293         init_task_preempt_count(p);
2294 #ifdef CONFIG_SMP
2295         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2296         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2297 #endif
2298
2299         put_cpu();
2300         return 0;
2301 }
2302
2303 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2304 {
2305         if (runtime == RUNTIME_INF)
2306                 return 1ULL << 20;
2307
2308         /*
2309          * Doing this here saves a lot of checks in all
2310          * the calling paths, and returning zero seems
2311          * safe for them anyway.
2312          */
2313         if (period == 0)
2314                 return 0;
2315
2316         return div64_u64(runtime << 20, period);
2317 }
2318
2319 #ifdef CONFIG_SMP
2320 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2321 {
2322         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2323                          "sched RCU must be held");
2324         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2325 }
2326
2327 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2328 {
2329         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2330         int cpus = 0;
2331
2332         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2333                          "sched RCU must be held");
2334         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2335                 cpus++;
2336
2337         return cpus;
2338 }
2339 #else
2340 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2341 {
2342         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2343 }
2344
2345 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2346 {
2347         return 1;
2348 }
2349 #endif
2350
2351 /*
2352  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2353  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2354  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2355  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2356  *
2357  * This function is called while holding p's rq->lock.
2358  *
2359  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2360  * __setparam_dl().
2361  */
2362 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2363                        const struct sched_attr *attr)
2364 {
2365
2366         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2367         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2368         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2369         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2370         int cpus, err = -1;
2371
2372         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2373                 return 0;
2374
2375         /*
2376          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2377          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2378          * allocated bandwidth of the container.
2379          */
2380         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2381         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2382         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2383             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2384                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2385                 err = 0;
2386         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2387                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2388                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2389                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2390                 err = 0;
2391         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2392                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2393                 err = 0;
2394         }
2395         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2396
2397         return err;
2398 }
2399
2400 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2401
2402 /*
2403  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2404  *
2405  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2406  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2407  * on the runqueue and wakes it.
2408  */
2409 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2410 {
2411         unsigned long flags;
2412         struct rq *rq;
2413
2414         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2415         /* Initialize new task's runnable average */
2416         init_entity_runnable_average(&p->se);
2417 #ifdef CONFIG_SMP
2418         /*
2419          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2420          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2421          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2422          */
2423         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2424 #endif
2425
2426         rq = __task_rq_lock(p);
2427         activate_task(rq, p, 0);
2428         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2429         trace_sched_wakeup_new(p);
2430         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         if (p->sched_class->task_woken) {
2433                 /*
2434                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2435                  * drop it.
2436                  */
2437                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2438                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2439                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2440         }
2441 #endif
2442         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2443 }
2444
2445 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2446
2447 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2448
2449 void preempt_notifier_inc(void)
2450 {
2451         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2452 }
2453 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2454
2455 void preempt_notifier_dec(void)
2456 {
2457         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2458 }
2459 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2460
2461 /**
2462  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2463  * @notifier: notifier struct to register
2464  */
2465 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2466 {
2467         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2468                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2469
2470         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2471 }
2472 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2473
2474 /**
2475  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2476  * @notifier: notifier struct to unregister
2477  *
2478  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2479  */
2480 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2481 {
2482         hlist_del(&notifier->link);
2483 }
2484 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2485
2486 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2487 {
2488         struct preempt_notifier *notifier;
2489
2490         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2491                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2492 }
2493
2494 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2495 {
2496         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2497                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2498 }
2499
2500 static void
2501 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2502                                    struct task_struct *next)
2503 {
2504         struct preempt_notifier *notifier;
2505
2506         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2507                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2508 }
2509
2510 static __always_inline void
2511 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2512                                  struct task_struct *next)
2513 {
2514         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2515                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2516 }
2517
2518 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2519
2520 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2521 {
2522 }
2523
2524 static inline void
2525 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2526                                  struct task_struct *next)
2527 {
2528 }
2529
2530 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2531
2532 /**
2533  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2534  * @rq: the runqueue preparing to switch
2535  * @prev: the current task that is being switched out
2536  * @next: the task we are going to switch to.
2537  *
2538  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2539  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2540  * switch.
2541  *
2542  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2543  * hooks.
2544  */
2545 static inline void
2546 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2547                     struct task_struct *next)
2548 {
2549         sched_info_switch(rq, prev, next);
2550         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2551         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2552         prepare_lock_switch(rq, next);
2553         prepare_arch_switch(next);
2554 }
2555
2556 /**
2557  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2558  * @prev: the thread we just switched away from.
2559  *
2560  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2561  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2562  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2563  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2564  *
2565  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2566  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2567  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2568  * details.)
2569  *
2570  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2571  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2572  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2573  * because prev may have moved to another CPU.
2574  */
2575 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2576         __releases(rq->lock)
2577 {
2578         struct rq *rq = this_rq();
2579         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2580         long prev_state;
2581
2582         /*
2583          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2584          * because it left us after:
2585          *
2586          *      schedule()
2587          *        preempt_disable();                    // 1
2588          *        __schedule()
2589          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2590          *
2591          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2592          */
2593         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2594                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2595                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2596                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2597
2598         rq->prev_mm = NULL;
2599
2600         /*
2601          * A task struct has one reference for the use as "current".
2602          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2603          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2604          * the scheduled task must drop that reference.
2605          *
2606          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2607          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2608          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2609          * transition, resulting in a double drop.
2610          */
2611         prev_state = prev->state;
2612         vtime_task_switch(prev);
2613         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2614         finish_lock_switch(rq, prev);
2615         finish_arch_post_lock_switch();
2616
2617         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2618         if (mm)
2619                 mmdrop(mm);
2620         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2621                 if (prev->sched_class->task_dead)
2622                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2623
2624                 /*
2625                  * Remove function-return probe instances associated with this
2626                  * task and put them back on the free list.
2627                  */
2628                 kprobe_flush_task(prev);
2629                 put_task_struct(prev);
2630         }
2631
2632         tick_nohz_task_switch();
2633         return rq;
2634 }
2635
2636 #ifdef CONFIG_SMP
2637
2638 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2639 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2640 {
2641         struct callback_head *head, *next;
2642         void (*func)(struct rq *rq);
2643         unsigned long flags;
2644
2645         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2646         head = rq->balance_callback;
2647         rq->balance_callback = NULL;
2648         while (head) {
2649                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2650                 next = head->next;
2651                 head->next = NULL;
2652                 head = next;
2653
2654                 func(rq);
2655         }
2656         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2657 }
2658
2659 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2660 {
2661         if (unlikely(rq->balance_callback))
2662                 __balance_callback(rq);
2663 }
2664
2665 #else
2666
2667 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2668 {
2669 }
2670
2671 #endif
2672
2673 /**
2674  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2675  * @prev: the thread we just switched away from.
2676  */
2677 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2678         __releases(rq->lock)
2679 {
2680         struct rq *rq;
2681
2682         /*
2683          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2684          * finish_task_switch() for details.
2685          *
2686          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2687          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2688          * PREEMPT_COUNT kernels).
2689          */
2690
2691         rq = finish_task_switch(prev);
2692         balance_callback(rq);
2693         preempt_enable();
2694
2695         if (current->set_child_tid)
2696                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2697 }
2698
2699 /*
2700  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2701  */
2702 static inline struct rq *
2703 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2704                struct task_struct *next)
2705 {
2706         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2707
2708         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2709
2710         mm = next->mm;
2711         oldmm = prev->active_mm;
2712         /*
2713          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2714          * combine the page table reload and the switch backend into
2715          * one hypercall.
2716          */
2717         arch_start_context_switch(prev);
2718
2719         if (!mm) {
2720                 next->active_mm = oldmm;
2721                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2722                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2723         } else
2724                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2725
2726         if (!prev->mm) {
2727                 prev->active_mm = NULL;
2728                 rq->prev_mm = oldmm;
2729         }
2730         /*
2731          * Since the runqueue lock will be released by the next
2732          * task (which is an invalid locking op but in the case
2733          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2734          * do an early lockdep release here:
2735          */
2736         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2737         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2738
2739         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2740         switch_to(prev, next, prev);
2741         barrier();
2742
2743         return finish_task_switch(prev);
2744 }
2745
2746 /*
2747  * nr_running and nr_context_switches:
2748  *
2749  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2750  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2751  */
2752 unsigned long nr_running(void)
2753 {
2754         unsigned long i, sum = 0;
2755
2756         for_each_online_cpu(i)
2757                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2758
2759         return sum;
2760 }
2761
2762 /*
2763  * Check if only the current task is running on the cpu.
2764  *
2765  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2766  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2767  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2768  *
2769  * - from a non-preemptable section (of course)
2770  *
2771  * - from a thread that is bound to a single CPU
2772  *
2773  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2774  */
2775 bool single_task_running(void)
2776 {
2777         return raw_rq()->nr_running == 1;
2778 }
2779 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2780
2781 unsigned long long nr_context_switches(void)
2782 {
2783         int i;
2784         unsigned long long sum = 0;
2785
2786         for_each_possible_cpu(i)
2787                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2788
2789         return sum;
2790 }
2791
2792 unsigned long nr_iowait(void)
2793 {
2794         unsigned long i, sum = 0;
2795
2796         for_each_possible_cpu(i)
2797                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2798
2799         return sum;
2800 }
2801
2802 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2803 {
2804         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2805         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2806 }
2807
2808 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2809 {
2810         struct rq *rq = this_rq();
2811         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2812         *load = rq->load.weight;
2813 }
2814
2815 #ifdef CONFIG_SMP
2816
2817 /*
2818  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2819  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2820  */
2821 void sched_exec(void)
2822 {
2823         struct task_struct *p = current;
2824         unsigned long flags;
2825         int dest_cpu;
2826
2827         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2828         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2829         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2830                 goto unlock;
2831
2832         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2833                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2834
2835                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2836                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2837                 return;
2838         }
2839 unlock:
2840         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2841 }
2842
2843 #endif
2844
2845 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2846 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2847
2848 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2849 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2850
2851 /*
2852  * Return accounted runtime for the task.
2853  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2854  * pending runtime that have not been accounted yet.
2855  */
2856 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2857 {
2858         unsigned long flags;
2859         struct rq *rq;
2860         u64 ns;
2861
2862 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2863         /*
2864          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2865          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2866          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2867          *
2868          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2869          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2870          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2871          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2872          * been accounted, so we're correct here as well.
2873          */
2874         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2875                 return p->se.sum_exec_runtime;
2876 #endif
2877
2878         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2879         /*
2880          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2881          * project cycles that may never be accounted to this
2882          * thread, breaking clock_gettime().
2883          */
2884         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2885                 update_rq_clock(rq);
2886                 p->sched_class->update_curr(rq);
2887         }
2888         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2889         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2890
2891         return ns;
2892 }
2893
2894 /*
2895  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2896  * We call it with interrupts disabled.
2897  */
2898 void scheduler_tick(void)
2899 {
2900         int cpu = smp_processor_id();
2901         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2902         struct task_struct *curr = rq->curr;
2903
2904         sched_clock_tick();
2905
2906         raw_spin_lock(&rq->lock);
2907         update_rq_clock(rq);
2908         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2909         update_cpu_load_active(rq);
2910         calc_global_load_tick(rq);
2911         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2912
2913         perf_event_task_tick();
2914
2915 #ifdef CONFIG_SMP
2916         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2917         trigger_load_balance(rq);
2918 #endif
2919         rq_last_tick_reset(rq);
2920 }
2921
2922 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2923 /**
2924  * scheduler_tick_max_deferment
2925  *
2926  * Keep at least one tick per second when a single
2927  * active task is running because the scheduler doesn't
2928  * yet completely support full dynticks environment.
2929  *
2930  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2931  * balancing, etc... continue to move forward, even
2932  * with a very low granularity.
2933  *
2934  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2935  */
2936 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2937 {
2938         struct rq *rq = this_rq();
2939         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2940
2941         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2942
2943         if (time_before_eq(next, now))
2944                 return 0;
2945
2946         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2947 }
2948 #endif
2949
2950 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2951 {
2952         if (in_lock_functions(addr)) {
2953                 addr = CALLER_ADDR2;
2954                 if (in_lock_functions(addr))
2955                         addr = CALLER_ADDR3;
2956         }
2957         return addr;
2958 }
2959
2960 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2961                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2962
2963 void preempt_count_add(int val)
2964 {
2965 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2966         /*
2967          * Underflow?
2968          */
2969         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2970                 return;
2971 #endif
2972         __preempt_count_add(val);
2973 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2974         /*
2975          * Spinlock count overflowing soon?
2976          */
2977         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2978                                 PREEMPT_MASK - 10);
2979 #endif
2980         if (preempt_count() == val) {
2981                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2982 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2983                 current->preempt_disable_ip = ip;
2984 #endif
2985                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2986         }
2987 }
2988 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2989 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2990
2991 void preempt_count_sub(int val)
2992 {
2993 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2994         /*
2995          * Underflow?
2996          */
2997         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2998                 return;
2999         /*
3000          * Is the spinlock portion underflowing?
3001          */
3002         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3003                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3004                 return;
3005 #endif
3006
3007         if (preempt_count() == val)
3008                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3009         __preempt_count_sub(val);
3010 }
3011 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3012 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3013
3014 #endif
3015
3016 /*
3017  * Print scheduling while atomic bug:
3018  */
3019 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3020 {
3021         if (oops_in_progress)
3022                 return;
3023
3024         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3025                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3026
3027         debug_show_held_locks(prev);
3028         print_modules();
3029         if (irqs_disabled())
3030                 print_irqtrace_events(prev);
3031 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3032         if (in_atomic_preempt_off()) {
3033                 pr_err("Preemption disabled at:");
3034                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3035                 pr_cont("\n");
3036         }
3037 #endif
3038         dump_stack();
3039         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3040 }
3041
3042 /*
3043  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3044  */
3045 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3046 {
3047 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3048         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3049 #endif
3050
3051         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3052                 __schedule_bug(prev);
3053                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3054         }
3055         rcu_sleep_check();
3056
3057         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3058
3059         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3060 }
3061
3062 /*
3063  * Pick up the highest-prio task:
3064  */
3065 static inline struct task_struct *
3066 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3067 {
3068         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3069         struct task_struct *p;
3070
3071         /*
3072          * Optimization: we know that if all tasks are in
3073          * the fair class we can call that function directly:
3074          */
3075         if (likely(prev->sched_class == class &&
3076                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3077                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3078                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3079                         goto again;
3080
3081                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3082                 if (unlikely(!p))
3083                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3084
3085                 return p;
3086         }
3087
3088 again:
3089         for_each_class(class) {
3090                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3091                 if (p) {
3092                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3093                                 goto again;
3094                         return p;
3095                 }
3096         }
3097
3098         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3099 }
3100
3101 /*
3102  * __schedule() is the main scheduler function.
3103  *
3104  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3105  *
3106  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3107  *
3108  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3109  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3110  *
3111  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3112  *      interrupt handler scheduler_tick().
3113  *
3114  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3115  *      task to the run-queue and that's it.
3116  *
3117  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3118  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3119  *      called on the nearest possible occasion:
3120  *
3121  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3122  *
3123  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3124  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3125  *           spin_unlock()!)
3126  *
3127  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3128  *           preemptible context
3129  *
3130  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3131  *         then at the next:
3132  *
3133  *          - cond_resched() call
3134  *          - explicit schedule() call
3135  *          - return from syscall or exception to user-space
3136  *          - return from interrupt-handler to user-space
3137  *
3138  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3139  */
3140 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3141 {
3142         struct task_struct *prev, *next;
3143         unsigned long *switch_count;
3144         struct rq *rq;
3145         int cpu;
3146
3147         cpu = smp_processor_id();
3148         rq = cpu_rq(cpu);
3149         prev = rq->curr;
3150
3151         /*
3152          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3153          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3154          * inconsistent (higher) preempt count.
3155          *
3156          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3157          * about this.
3158          */
3159         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3160                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3161
3162         schedule_debug(prev);
3163
3164         if (sched_feat(HRTICK))
3165                 hrtick_clear(rq);
3166
3167         local_irq_disable();
3168         rcu_note_context_switch();
3169
3170         /*
3171          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3172          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3173          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3174          */
3175         smp_mb__before_spinlock();
3176         raw_spin_lock(&rq->lock);
3177         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3178
3179         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3180
3181         switch_count = &prev->nivcsw;
3182         if (!preempt && prev->state) {
3183                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3184                         prev->state = TASK_RUNNING;
3185                 } else {
3186                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3187                         prev->on_rq = 0;
3188
3189                         /*
3190                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3191                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3192                          * concurrency.
3193                          */
3194                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3195                                 struct task_struct *to_wakeup;
3196
3197                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3198                                 if (to_wakeup)
3199                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3200                         }
3201                 }
3202                 switch_count = &prev->nvcsw;
3203         }
3204
3205         if (task_on_rq_queued(prev))
3206                 update_rq_clock(rq);
3207
3208         next = pick_next_task(rq, prev);
3209         clear_tsk_need_resched(prev);
3210         clear_preempt_need_resched();
3211         rq->clock_skip_update = 0;
3212
3213         if (likely(prev != next)) {
3214                 rq->nr_switches++;
3215                 rq->curr = next;
3216                 ++*switch_count;
3217
3218                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3219                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3220         } else {
3221                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3222                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3223         }
3224
3225         balance_callback(rq);
3226 }
3227
3228 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3229 {
3230         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3231                 return;
3232         /*
3233          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3234          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3235          */
3236         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3237                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3238 }
3239
3240 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3241 {
3242         struct task_struct *tsk = current;
3243
3244         sched_submit_work(tsk);
3245         do {
3246                 preempt_disable();
3247                 __schedule(false);
3248                 sched_preempt_enable_no_resched();
3249         } while (need_resched());
3250 }
3251 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3252
3253 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3254 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3255 {
3256         /*
3257          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3258          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3259          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3260          * we find a better solution.
3261          *
3262          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3263          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3264          * too frequently to make sense yet.
3265          */
3266         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3267         schedule();
3268         exception_exit(prev_state);
3269 }
3270 #endif
3271
3272 /**
3273  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3274  *
3275  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3276  */
3277 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3278 {
3279         sched_preempt_enable_no_resched();
3280         schedule();
3281         preempt_disable();
3282 }
3283
3284 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3285 {
3286         do {
3287                 preempt_disable_notrace();
3288                 __schedule(true);
3289                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3290
3291                 /*
3292                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3293                  * between schedule and now.
3294                  */
3295         } while (need_resched());
3296 }
3297
3298 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3299 /*
3300  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3301  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3302  * occur there and call schedule directly.
3303  */
3304 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3305 {
3306         /*
3307          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3308          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3309          */
3310         if (likely(!preemptible()))
3311                 return;
3312
3313         preempt_schedule_common();
3314 }
3315 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3316 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3317
3318 /**
3319  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3320  *
3321  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3322  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3323  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3324  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3325  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3326  * to be called when the system is still in usermode.
3327  *
3328  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3329  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3330  * calling the scheduler.
3331  */
3332 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3333 {
3334         enum ctx_state prev_ctx;
3335
3336         if (likely(!preemptible()))
3337                 return;
3338
3339         do {
3340                 preempt_disable_notrace();
3341                 /*
3342                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3343                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3344                  * an infinite recursion.
3345                  */
3346                 prev_ctx = exception_enter();
3347                 __schedule(true);
3348                 exception_exit(prev_ctx);
3349
3350                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3351         } while (need_resched());
3352 }
3353 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3354
3355 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3356
3357 /*
3358  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3359  * off of irq context.
3360  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3361  * protect us against recursive calling from irq.
3362  */
3363 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3364 {
3365         enum ctx_state prev_state;
3366
3367         /* Catch callers which need to be fixed */
3368         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3369
3370         prev_state = exception_enter();
3371
3372         do {
3373                 preempt_disable();
3374                 local_irq_enable();
3375                 __schedule(true);
3376                 local_irq_disable();
3377                 sched_preempt_enable_no_resched();
3378         } while (need_resched());
3379
3380         exception_exit(prev_state);
3381 }
3382
3383 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3384                           void *key)
3385 {
3386         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3387 }
3388 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3389
3390 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3391
3392 /*
3393  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3394  * @p: task
3395  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3396  *
3397  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3398  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3399  *
3400  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3401  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3402  */
3403 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3404 {
3405         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3406         struct rq *rq;
3407         const struct sched_class *prev_class;
3408
3409         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3410
3411         rq = __task_rq_lock(p);
3412
3413         /*
3414          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3415          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3416          *
3417          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3418          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3419          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3420          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3421          * with interrupts disabled and will complete the lock
3422          * protected section without being interrupted. So there is no
3423          * real need to boost.
3424          */
3425         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3426                 WARN_ON(p != rq->curr);
3427                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3428                 goto out_unlock;
3429         }
3430
3431         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3432         oldprio = p->prio;
3433
3434         if (oldprio == prio)
3435                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3436
3437         prev_class = p->sched_class;
3438         queued = task_on_rq_queued(p);
3439         running = task_current(rq, p);
3440         if (queued)
3441                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3442         if (running)
3443                 put_prev_task(rq, p);
3444
3445         /*
3446          * Boosting condition are:
3447          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3448          *      --> -dl task blocks on mutex A
3449          *
3450          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3451          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3452          *          running task
3453          */
3454         if (dl_prio(prio)) {
3455                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3456                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3457                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3458                         p->dl.dl_boosted = 1;
3459                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3460                 } else
3461                         p->dl.dl_boosted = 0;
3462                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3463         } else if (rt_prio(prio)) {
3464                 if (dl_prio(oldprio))
3465                         p->dl.dl_boosted = 0;
3466                 if (oldprio < prio)
3467                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3468                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3469         } else {
3470                 if (dl_prio(oldprio))
3471                         p->dl.dl_boosted = 0;
3472                 if (rt_prio(oldprio))
3473                         p->rt.timeout = 0;
3474                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3475         }
3476
3477         p->prio = prio;
3478
3479         if (running)
3480                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3481         if (queued)
3482                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3483
3484         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3485 out_unlock:
3486         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3487         __task_rq_unlock(rq);
3488
3489         balance_callback(rq);
3490         preempt_enable();
3491 }
3492 #endif
3493
3494 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3495 {
3496         int old_prio, delta, queued;
3497         unsigned long flags;
3498         struct rq *rq;
3499
3500         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3501                 return;
3502         /*
3503          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3504          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3505          */
3506         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3507         /*
3508          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3509          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3510          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3511          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3512          */
3513         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3514                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3515                 goto out_unlock;
3516         }
3517         queued = task_on_rq_queued(p);
3518         if (queued)
3519                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3520
3521         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3522         set_load_weight(p);
3523         old_prio = p->prio;
3524         p->prio = effective_prio(p);
3525         delta = p->prio - old_prio;
3526
3527         if (queued) {
3528                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3529                 /*
3530                  * If the task increased its priority or is running and
3531                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3532                  */
3533                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3534                         resched_curr(rq);
3535         }
3536 out_unlock:
3537         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3538 }
3539 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3540
3541 /*
3542  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3543  * @p: task
3544  * @nice: nice value
3545  */
3546 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3547 {
3548         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3549         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3550
3551         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3552                 capable(CAP_SYS_NICE));
3553 }
3554
3555 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3556
3557 /*
3558  * sys_nice - change the priority of the current process.
3559  * @increment: priority increment
3560  *
3561  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3562  * does similar things.
3563  */
3564 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3565 {
3566         long nice, retval;
3567
3568         /*
3569          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3570          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3571          * and we have a single winner.
3572          */
3573         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3574         nice = task_nice(current) + increment;
3575
3576         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3577         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3578                 return -EPERM;
3579
3580         retval = security_task_setnice(current, nice);
3581         if (retval)
3582                 return retval;
3583
3584         set_user_nice(current, nice);
3585         return 0;
3586 }
3587
3588 #endif
3589
3590 /**
3591  * task_prio - return the priority value of a given task.
3592  * @p: the task in question.
3593  *
3594  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3595  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3596  * around 0, value goes from -16 to +15.
3597  */
3598 int task_prio(const struct task_struct *p)
3599 {
3600         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3601 }
3602
3603 /**
3604  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3605  * @cpu: the processor in question.
3606  *
3607  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3608  */
3609 int idle_cpu(int cpu)
3610 {
3611         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3612
3613         if (rq->curr != rq->idle)
3614                 return 0;
3615
3616         if (rq->nr_running)
3617                 return 0;
3618
3619 #ifdef CONFIG_SMP
3620         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3621                 return 0;
3622 #endif
3623
3624         return 1;
3625 }
3626
3627 /**
3628  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3629  * @cpu: the processor in question.
3630  *
3631  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3632  */
3633 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3634 {
3635         return cpu_rq(cpu)->idle;
3636 }
3637
3638 /**
3639  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3640  * @pid: the pid in question.
3641  *
3642  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3643  */
3644 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3645 {
3646         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3647 }
3648
3649 /*
3650  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3651  * SCHED_DEADLINE task.
3652  *
3653  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3654  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3655  * for the first time with its new policy.
3656  */
3657 static void
3658 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3659 {
3660         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3661
3662         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3663         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3664         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3665         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3666         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3667
3668         /*
3669          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3670          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3671          *
3672          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3673          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3674          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3675          * amount.
3676          *
3677          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3678          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3679          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3680          * before the current scheduling deadline.
3681          *
3682          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3683          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3684          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3685          * consume more than promised.
3686          */
3687 }
3688
3689 /*
3690  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3691  * it calls know not to change it.
3692  */
3693 #define SETPARAM_POLICY -1
3694
3695 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3696                 const struct sched_attr *attr)
3697 {
3698         int policy = attr->sched_policy;
3699
3700         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3701                 policy = p->policy;
3702
3703         p->policy = policy;
3704
3705         if (dl_policy(policy))
3706                 __setparam_dl(p, attr);
3707         else if (fair_policy(policy))
3708                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3709
3710         /*
3711          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3712          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3713          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3714          */
3715         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3716         p->normal_prio = normal_prio(p);
3717         set_load_weight(p);
3718 }
3719
3720 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3721 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3722                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3723 {
3724         __setscheduler_params(p, attr);
3725
3726         /*
3727          * Keep a potential priority boosting if called from
3728          * sched_setscheduler().
3729          */
3730         if (keep_boost)
3731                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3732         else
3733                 p->prio = normal_prio(p);
3734
3735         if (dl_prio(p->prio))
3736                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3737         else if (rt_prio(p->prio))
3738                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3739         else
3740                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3741 }
3742
3743 static void
3744 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3745 {
3746         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3747
3748         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3749         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3750         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3751         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3752         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3753 }
3754
3755 /*
3756  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3757  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3758  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3759  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3760  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3761  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3762  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3763  * sched_period, as the latter can be zero).
3764  */
3765 static bool
3766 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3767 {
3768         /* deadline != 0 */
3769         if (attr->sched_deadline == 0)
3770                 return false;
3771
3772         /*
3773          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3774          * that big.
3775          */
3776         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3777                 return false;
3778
3779         /*
3780          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3781          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3782          */
3783         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3784             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3785                 return false;
3786
3787         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3788         if ((attr->sched_period != 0 &&
3789              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3790             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3791                 return false;
3792
3793         return true;
3794 }
3795
3796 /*
3797  * check the target process has a UID that matches the current process's
3798  */
3799 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3800 {
3801         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3802         bool match;
3803
3804         rcu_read_lock();
3805         pcred = __task_cred(p);
3806         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3807                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3808         rcu_read_unlock();
3809         return match;
3810 }
3811
3812 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3813                 const struct sched_attr *attr)
3814 {
3815         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3816
3817         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3818                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3819                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3820                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3821                 return true;
3822
3823         return false;
3824 }
3825
3826 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3827                                 const struct sched_attr *attr,
3828                                 bool user, bool pi)
3829 {
3830         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3831                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3832         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3833         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3834         unsigned long flags;
3835         const struct sched_class *prev_class;
3836         struct rq *rq;
3837         int reset_on_fork;
3838         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3839
3840         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3841         BUG_ON(in_interrupt());
3842 recheck:
3843         /* double check policy once rq lock held */
3844         if (policy < 0) {
3845                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3846                 policy = oldpolicy = p->policy;
3847         } else {
3848                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3849
3850                 if (!valid_policy(policy))
3851                         return -EINVAL;
3852         }
3853
3854         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3855                 return -EINVAL;
3856
3857         /*
3858          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3859          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3860          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3861          */
3862         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3863             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3864                 return -EINVAL;
3865         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3866             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3867                 return -EINVAL;
3868
3869         /*
3870          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3871          */
3872         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3873                 if (fair_policy(policy)) {
3874                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3875                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3876                                 return -EPERM;
3877                 }
3878
3879                 if (rt_policy(policy)) {
3880                         unsigned long rlim_rtprio =
3881                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3882
3883                         /* can't set/change the rt policy */
3884                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3885                                 return -EPERM;
3886
3887                         /* can't increase priority */
3888                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3889                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3890                                 return -EPERM;
3891                 }
3892
3893                  /*
3894                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3895                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3896                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3897                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3898                   */
3899                 if (dl_policy(policy))
3900                         return -EPERM;
3901
3902                 /*
3903                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3904                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3905                  */
3906                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3907                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3908                                 return -EPERM;
3909                 }
3910
3911                 /* can't change other user's priorities */
3912                 if (!check_same_owner(p))
3913                         return -EPERM;
3914
3915                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3916                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3917                         return -EPERM;
3918         }
3919
3920         if (user) {
3921                 retval = security_task_setscheduler(p);
3922                 if (retval)
3923                         return retval;
3924         }
3925
3926         /*
3927          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3928          * changing the priority of the task:
3929          *
3930          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3931          * runqueue lock must be held.
3932          */
3933         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3934
3935         /*
3936          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3937          */
3938         if (p == rq->stop) {
3939                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3940                 return -EINVAL;
3941         }
3942
3943         /*
3944          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3945          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3946          */
3947         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3948                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3949                         goto change;
3950                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3951                         goto change;
3952                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3953                         goto change;
3954
3955                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3956                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3957                 return 0;
3958         }
3959 change:
3960
3961         if (user) {
3962 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3963                 /*
3964                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3965                  * assigned.
3966                  */
3967                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3968                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3969                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3970                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3971                         return -EPERM;
3972                 }
3973 #endif
3974 #ifdef CONFIG_SMP
3975                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3976                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3977
3978                         /*
3979                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3980                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3981                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3982                          */
3983                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3984                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3985                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3986                                 return -EPERM;
3987                         }
3988                 }
3989 #endif
3990         }
3991
3992         /* recheck policy now with rq lock held */
3993         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3994                 policy = oldpolicy = -1;
3995                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3996                 goto recheck;
3997         }
3998
3999         /*
4000          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4001          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4002          * is available.
4003          */
4004         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4005                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4006                 return -EBUSY;
4007         }
4008
4009         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4010         oldprio = p->prio;
4011
4012         if (pi) {
4013                 /*
4014                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4015                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4016                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4017                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4018                  * itself.
4019                  */
4020                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4021                 if (new_effective_prio == oldprio)
4022                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4023         }
4024
4025         queued = task_on_rq_queued(p);
4026         running = task_current(rq, p);
4027         if (queued)
4028                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4029         if (running)
4030                 put_prev_task(rq, p);
4031
4032         prev_class = p->sched_class;
4033         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4034
4035         if (running)
4036                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4037         if (queued) {
4038                 /*
4039                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4040                  * increased (user space view).
4041                  */
4042                 if (oldprio < p->prio)
4043                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4044
4045                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4046         }
4047
4048         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4049         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4050         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4051
4052         if (pi)
4053                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4054
4055         /*
4056          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4057          */
4058         balance_callback(rq);
4059         preempt_enable();
4060
4061         return 0;
4062 }
4063
4064 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4065                                const struct sched_param *param, bool check)
4066 {
4067         struct sched_attr attr = {
4068                 .sched_policy   = policy,
4069                 .sched_priority = param->sched_priority,
4070                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4071         };
4072
4073         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4074         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4075                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4076                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4077                 attr.sched_policy = policy;
4078         }
4079
4080         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4081 }
4082 /**
4083  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4084  * @p: the task in question.
4085  * @policy: new policy.
4086  * @param: structure containing the new RT priority.
4087  *
4088  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4089  *
4090  * NOTE that the task may be already dead.
4091  */
4092 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4093                        const struct sched_param *param)
4094 {
4095         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4096 }
4097 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4098
4099 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4100 {
4101         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4102 }
4103 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4104
4105 /**
4106  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4107  * @p: the task in question.
4108  * @policy: new policy.
4109  * @param: structure containing the new RT priority.
4110  *
4111  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4112  * current context has permission.  For example, this is needed in
4113  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4114  * but our caller might not have that capability.
4115  *
4116  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4117  */
4118 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4119                                const struct sched_param *param)
4120 {
4121         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4122 }
4123 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4124
4125 static int
4126 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4127 {
4128         struct sched_param lparam;
4129         struct task_struct *p;
4130         int retval;
4131
4132         if (!param || pid < 0)
4133                 return -EINVAL;
4134         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4135                 return -EFAULT;
4136
4137         rcu_read_lock();
4138         retval = -ESRCH;
4139         p = find_process_by_pid(pid);
4140         if (p != NULL)
4141                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4142         rcu_read_unlock();
4143
4144         return retval;
4145 }
4146
4147 /*
4148  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4149  */
4150 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4151                            struct sched_attr *attr)
4152 {
4153         u32 size;
4154         int ret;
4155
4156         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4157                 return -EFAULT;
4158
4159         /*
4160          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4161          */
4162         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4163
4164         ret = get_user(size, &uattr->size);
4165         if (ret)
4166                 return ret;
4167
4168         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4169                 goto err_size;
4170
4171         if (!size)              /* abi compat */
4172                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4173
4174         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4175                 goto err_size;
4176
4177         /*
4178          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4179          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4180          * user-space does not rely on any kernel feature
4181          * extensions we dont know about yet.
4182          */
4183         if (size > sizeof(*attr)) {
4184                 unsigned char __user *addr;
4185                 unsigned char __user *end;
4186                 unsigned char val;
4187
4188                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4189                 end  = (void __user *)uattr + size;
4190
4191                 for (; addr < end; addr++) {
4192                         ret = get_user(val, addr);
4193                         if (ret)
4194                                 return ret;
4195                         if (val)
4196                                 goto err_size;
4197                 }
4198                 size = sizeof(*attr);
4199         }
4200
4201         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4202         if (ret)
4203                 return -EFAULT;
4204
4205         /*
4206          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4207          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4208          */
4209         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4210
4211         return 0;
4212
4213 err_size:
4214         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4215         return -E2BIG;
4216 }
4217
4218 /**
4219  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4220  * @pid: the pid in question.
4221  * @policy: new policy.
4222  * @param: structure containing the new RT priority.
4223  *
4224  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4225  */
4226 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4227                 struct sched_param __user *, param)
4228 {
4229         /* negative values for policy are not valid */
4230         if (policy < 0)
4231                 return -EINVAL;
4232
4233         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4234 }
4235
4236 /**
4237  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4238  * @pid: the pid in question.
4239  * @param: structure containing the new RT priority.
4240  *
4241  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4242  */
4243 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4244 {
4245         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4246 }
4247
4248 /**
4249  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4250  * @pid: the pid in question.
4251  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4252  * @flags: for future extension.
4253  */
4254 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4255                                unsigned int, flags)
4256 {
4257         struct sched_attr attr;
4258         struct task_struct *p;
4259         int retval;
4260
4261         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4262                 return -EINVAL;
4263
4264         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4265         if (retval)
4266                 return retval;
4267
4268         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4269                 return -EINVAL;
4270
4271         rcu_read_lock();
4272         retval = -ESRCH;
4273         p = find_process_by_pid(pid);
4274         if (p != NULL)
4275                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4276         rcu_read_unlock();
4277
4278         return retval;
4279 }
4280
4281 /**
4282  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4283  * @pid: the pid in question.
4284  *
4285  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4286  * code.
4287  */
4288 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4289 {
4290         struct task_struct *p;
4291         int retval;
4292
4293         if (pid < 0)
4294                 return -EINVAL;
4295
4296         retval = -ESRCH;
4297         rcu_read_lock();
4298         p = find_process_by_pid(pid);
4299         if (p) {
4300                 retval = security_task_getscheduler(p);
4301                 if (!retval)
4302                         retval = p->policy
4303                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4304         }
4305         rcu_read_unlock();
4306         return retval;
4307 }
4308
4309 /**
4310  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4311  * @pid: the pid in question.
4312  * @param: structure containing the RT priority.
4313  *
4314  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4315  * code.
4316  */
4317 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4318 {
4319         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4320         struct task_struct *p;
4321         int retval;
4322
4323         if (!param || pid < 0)
4324                 return -EINVAL;
4325
4326         rcu_read_lock();
4327         p = find_process_by_pid(pid);
4328         retval = -ESRCH;
4329         if (!p)
4330                 goto out_unlock;
4331
4332         retval = security_task_getscheduler(p);
4333         if (retval)
4334                 goto out_unlock;
4335
4336         if (task_has_rt_policy(p))
4337                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4338         rcu_read_unlock();
4339
4340         /*
4341          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4342          */
4343         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4344
4345         return retval;
4346
4347 out_unlock:
4348         rcu_read_unlock();
4349         return retval;
4350 }
4351
4352 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4353                            struct sched_attr *attr,
4354                            unsigned int usize)
4355 {
4356         int ret;
4357
4358         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4359                 return -EFAULT;
4360
4361         /*
4362          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4363          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4364          * user-space does not get uncomplete information.
4365          */
4366         if (usize < sizeof(*attr)) {
4367                 unsigned char *addr;
4368                 unsigned char *end;
4369
4370                 addr = (void *)attr + usize;
4371                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4372
4373                 for (; addr < end; addr++) {
4374                         if (*addr)
4375                                 return -EFBIG;
4376                 }
4377
4378                 attr->size = usize;
4379         }
4380
4381         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4382         if (ret)
4383                 return -EFAULT;
4384
4385         return 0;
4386 }
4387
4388 /**
4389  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4390  * @pid: the pid in question.
4391  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4392  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4393  * @flags: for future extension.
4394  */
4395 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4396                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4397 {
4398         struct sched_attr attr = {
4399                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4400         };
4401         struct task_struct *p;
4402         int retval;
4403
4404         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4405             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4406                 return -EINVAL;
4407
4408         rcu_read_lock();
4409         p = find_process_by_pid(pid);
4410         retval = -ESRCH;
4411         if (!p)
4412                 goto out_unlock;
4413
4414         retval = security_task_getscheduler(p);
4415         if (retval)
4416                 goto out_unlock;
4417
4418         attr.sched_policy = p->policy;
4419         if (p->sched_reset_on_fork)
4420                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4421         if (task_has_dl_policy(p))
4422                 __getparam_dl(p, &attr);
4423         else if (task_has_rt_policy(p))
4424                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4425         else
4426                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4427
4428         rcu_read_unlock();
4429
4430         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4431         return retval;
4432
4433 out_unlock:
4434         rcu_read_unlock();
4435         return retval;
4436 }
4437
4438 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4439 {
4440         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4441         struct task_struct *p;
4442         int retval;
4443
4444         rcu_read_lock();
4445
4446         p = find_process_by_pid(pid);
4447         if (!p) {
4448                 rcu_read_unlock();
4449                 return -ESRCH;
4450         }
4451
4452         /* Prevent p going away */
4453         get_task_struct(p);
4454         rcu_read_unlock();
4455
4456         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4457                 retval = -EINVAL;
4458                 goto out_put_task;
4459         }
4460         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4461                 retval = -ENOMEM;
4462                 goto out_put_task;
4463         }
4464         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4465                 retval = -ENOMEM;
4466                 goto out_free_cpus_allowed;
4467         }
4468         retval = -EPERM;
4469         if (!check_same_owner(p)) {
4470                 rcu_read_lock();
4471                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4472                         rcu_read_unlock();
4473                         goto out_free_new_mask;
4474                 }
4475                 rcu_read_unlock();
4476         }
4477
4478         retval = security_task_setscheduler(p);
4479         if (retval)
4480                 goto out_free_new_mask;
4481
4482
4483         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4484         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4485
4486         /*
4487          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4488          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4489          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4490          * root_domain.
4491          */
4492 #ifdef CONFIG_SMP
4493         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4494                 rcu_read_lock();
4495                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4496                         retval = -EBUSY;
4497                         rcu_read_unlock();
4498                         goto out_free_new_mask;
4499                 }
4500                 rcu_read_unlock();
4501         }
4502 #endif
4503 again:
4504         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4505
4506         if (!retval) {
4507                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4508                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4509                         /*
4510                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4511                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4512                          * cpuset's cpus_allowed
4513                          */
4514                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4515                         goto again;
4516                 }
4517         }
4518 out_free_new_mask:
4519         free_cpumask_var(new_mask);
4520 out_free_cpus_allowed:
4521         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4522 out_put_task:
4523         put_task_struct(p);
4524         return retval;
4525 }
4526
4527 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4528                              struct cpumask *new_mask)
4529 {
4530         if (len < cpumask_size())
4531                 cpumask_clear(new_mask);
4532         else if (len > cpumask_size())
4533                 len = cpumask_size();
4534
4535         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4536 }
4537
4538 /**
4539  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4540  * @pid: pid of the process
4541  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4542  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4543  *
4544  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4545  */
4546 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4547                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4548 {
4549         cpumask_var_t new_mask;
4550         int retval;
4551
4552         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4553                 return -ENOMEM;
4554
4555         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4556         if (retval == 0)
4557                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4558         free_cpumask_var(new_mask);
4559         return retval;
4560 }
4561
4562 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4563 {
4564         struct task_struct *p;
4565         unsigned long flags;
4566         int retval;
4567
4568         rcu_read_lock();
4569
4570         retval = -ESRCH;
4571         p = find_process_by_pid(pid);
4572         if (!p)
4573                 goto out_unlock;
4574
4575         retval = security_task_getscheduler(p);
4576         if (retval)
4577                 goto out_unlock;
4578
4579         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4580         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4581         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4582
4583 out_unlock:
4584         rcu_read_unlock();
4585
4586         return retval;
4587 }
4588
4589 /**
4590  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4591  * @pid: pid of the process
4592  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4593  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4594  *
4595  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4596  */
4597 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4598                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4599 {
4600         int ret;
4601         cpumask_var_t mask;
4602
4603         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4604                 return -EINVAL;
4605         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4606                 return -EINVAL;
4607
4608         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4609                 return -ENOMEM;
4610
4611         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4612         if (ret == 0) {
4613                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4614
4615                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4616                         ret = -EFAULT;
4617                 else
4618                         ret = retlen;
4619         }
4620         free_cpumask_var(mask);
4621
4622         return ret;
4623 }
4624
4625 /**
4626  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4627  *
4628  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4629  * other threads running on this CPU then this function will return.
4630  *
4631  * Return: 0.
4632  */
4633 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4634 {
4635         struct rq *rq = this_rq_lock();
4636
4637         schedstat_inc(rq, yld_count);
4638         current->sched_class->yield_task(rq);
4639
4640         /*
4641          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4642          * no need to preempt or enable interrupts:
4643          */
4644         __release(rq->lock);
4645         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4646         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4647         sched_preempt_enable_no_resched();
4648
4649         schedule();
4650
4651         return 0;
4652 }
4653
4654 int __sched _cond_resched(void)
4655 {
4656         if (should_resched(0)) {
4657                 preempt_schedule_common();
4658                 return 1;
4659         }
4660         return 0;
4661 }
4662 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4663
4664 /*
4665  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4666  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4667  *
4668  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4669  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4670  * spin_unlock(), once by hand).
4671  */
4672 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4673 {
4674         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4675         int ret = 0;
4676
4677         lockdep_assert_held(lock);
4678
4679         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4680                 spin_unlock(lock);
4681                 if (resched)
4682                         preempt_schedule_common();
4683                 else
4684                         cpu_relax();
4685                 ret = 1;
4686                 spin_lock(lock);
4687         }
4688         return ret;
4689 }
4690 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4691
4692 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4693 {
4694         BUG_ON(!in_softirq());
4695
4696         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4697                 local_bh_enable();
4698                 preempt_schedule_common();
4699                 local_bh_disable();
4700                 return 1;
4701         }
4702         return 0;
4703 }
4704 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4705
4706 /**
4707  * yield - yield the current processor to other threads.
4708  *
4709  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4710  *
4711  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4712  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4713  * it, its already broken.
4714  *
4715  * Typical broken usage is:
4716  *
4717  * while (!event)
4718  *      yield();
4719  *
4720  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4721  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4722  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4723  *
4724  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4725  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4726  * If you still want to use yield(), do not!
4727  */
4728 void __sched yield(void)
4729 {
4730         set_current_state(TASK_RUNNING);
4731         sys_sched_yield();
4732 }
4733 EXPORT_SYMBOL(yield);
4734
4735 /**
4736  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4737  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4738  * processor it's on.
4739  * @p: target task
4740  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4741  *
4742  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4743  * can't go away on us before we can do any checks.
4744  *
4745  * Return:
4746  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4747  *      false (0) if we failed to boost the target.
4748  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4749  */
4750 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4751 {
4752         struct task_struct *curr = current;
4753         struct rq *rq, *p_rq;
4754         unsigned long flags;
4755         int yielded = 0;
4756
4757         local_irq_save(flags);
4758         rq = this_rq();
4759
4760 again:
4761         p_rq = task_rq(p);
4762         /*
4763          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4764          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4765          */
4766         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4767                 yielded = -ESRCH;
4768                 goto out_irq;
4769         }
4770
4771         double_rq_lock(rq, p_rq);
4772         if (task_rq(p) != p_rq) {
4773                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4774                 goto again;
4775         }
4776
4777         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4778                 goto out_unlock;
4779
4780         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4781                 goto out_unlock;
4782
4783         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4784                 goto out_unlock;
4785
4786         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4787         if (yielded) {
4788                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4789                 /*
4790                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4791                  * fairness.
4792                  */
4793                 if (preempt && rq != p_rq)
4794                         resched_curr(p_rq);
4795         }
4796
4797 out_unlock:
4798         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4799 out_irq:
4800         local_irq_restore(flags);
4801
4802         if (yielded > 0)
4803                 schedule();
4804
4805         return yielded;
4806 }
4807 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4808
4809 /*
4810  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4811  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4812  */
4813 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4814 {
4815         int old_iowait = current->in_iowait;
4816         struct rq *rq;
4817         long ret;
4818
4819         current->in_iowait = 1;
4820         blk_schedule_flush_plug(current);
4821
4822         delayacct_blkio_start();
4823         rq = raw_rq();
4824         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4825         ret = schedule_timeout(timeout);
4826         current->in_iowait = old_iowait;
4827         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4828         delayacct_blkio_end();
4829
4830         return ret;
4831 }
4832 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4833
4834 /**
4835  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4836  * @policy: scheduling class.
4837  *
4838  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4839  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4840  * On failure, a negative error code is returned.
4841  */
4842 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4843 {
4844         int ret = -EINVAL;
4845
4846         switch (policy) {
4847         case SCHED_FIFO:
4848         case SCHED_RR:
4849                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4850                 break;
4851         case SCHED_DEADLINE:
4852         case SCHED_NORMAL:
4853         case SCHED_BATCH:
4854         case SCHED_IDLE:
4855                 ret = 0;
4856                 break;
4857         }
4858         return ret;
4859 }
4860
4861 /**
4862  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4863  * @policy: scheduling class.
4864  *
4865  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4866  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4867  * On failure, a negative error code is returned.
4868  */
4869 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4870 {
4871         int ret = -EINVAL;
4872
4873         switch (policy) {
4874         case SCHED_FIFO:
4875         case SCHED_RR:
4876                 ret = 1;
4877                 break;
4878         case SCHED_DEADLINE:
4879         case SCHED_NORMAL:
4880         case SCHED_BATCH:
4881         case SCHED_IDLE:
4882                 ret = 0;
4883         }
4884         return ret;
4885 }
4886
4887 /**
4888  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4889  * @pid: pid of the process.
4890  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4891  *
4892  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4893  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4894  *
4895  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4896  * an error code.
4897  */
4898 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4899                 struct timespec __user *, interval)
4900 {
4901         struct task_struct *p;
4902         unsigned int time_slice;
4903         unsigned long flags;
4904         struct rq *rq;
4905         int retval;
4906         struct timespec t;
4907
4908         if (pid < 0)
4909                 return -EINVAL;
4910
4911         retval = -ESRCH;
4912         rcu_read_lock();
4913         p = find_process_by_pid(pid);
4914         if (!p)
4915                 goto out_unlock;
4916
4917         retval = security_task_getscheduler(p);
4918         if (retval)
4919                 goto out_unlock;
4920
4921         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4922         time_slice = 0;
4923         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4924                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4925         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4926
4927         rcu_read_unlock();
4928         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4929         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4930         return retval;
4931
4932 out_unlock:
4933         rcu_read_unlock();
4934         return retval;
4935 }
4936
4937 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4938
4939 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4940 {
4941         unsigned long free = 0;
4942         int ppid;
4943         unsigned long state = p->state;
4944
4945         if (state)
4946                 state = __ffs(state) + 1;
4947         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4948                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4949 #if BITS_PER_LONG == 32
4950         if (state == TASK_RUNNING)
4951                 printk(KERN_CONT " running  ");
4952         else
4953                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4954 #else
4955         if (state == TASK_RUNNING)
4956                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4957         else
4958                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4959 #endif
4960 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4961         free = stack_not_used(p);
4962 #endif
4963         ppid = 0;
4964         rcu_read_lock();
4965         if (pid_alive(p))
4966                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4967         rcu_read_unlock();
4968         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4969                 task_pid_nr(p), ppid,
4970                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4971
4972         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4973         show_stack(p, NULL);
4974 }
4975
4976 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4977 {
4978         struct task_struct *g, *p;
4979
4980 #if BITS_PER_LONG == 32
4981         printk(KERN_INFO
4982                 "  task                PC stack   pid father\n");
4983 #else
4984         printk(KERN_INFO
4985                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4986 #endif
4987         rcu_read_lock();
4988         for_each_process_thread(g, p) {
4989                 /*
4990                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4991                  * console might take a lot of time:
4992                  */
4993                 touch_nmi_watchdog();
4994                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4995                         sched_show_task(p);
4996         }
4997
4998         touch_all_softlockup_watchdogs();
4999
5000 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5001         sysrq_sched_debug_show();
5002 #endif
5003         rcu_read_unlock();
5004         /*
5005          * Only show locks if all tasks are dumped:
5006          */
5007         if (!state_filter)
5008                 debug_show_all_locks();
5009 }
5010
5011 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5012 {
5013         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5014 }
5015
5016 /**
5017  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5018  * @idle: task in question
5019  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5020  *
5021  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5022  * flag, to make booting more robust.
5023  */
5024 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5025 {
5026         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5027         unsigned long flags;
5028
5029         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5030         raw_spin_lock(&rq->lock);
5031
5032         __sched_fork(0, idle);
5033         idle->state = TASK_RUNNING;
5034         idle->se.exec_start = sched_clock();
5035
5036 #ifdef CONFIG_SMP
5037         /*
5038          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5039          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5040          *
5041          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5042          */
5043         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5044 #endif
5045         /*
5046          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5047          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5048          * lockdep check in task_group() will fail.
5049          *
5050          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5051          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5052          *
5053          * Silence PROVE_RCU
5054          */
5055         rcu_read_lock();
5056         __set_task_cpu(idle, cpu);
5057         rcu_read_unlock();
5058
5059         rq->curr = rq->idle = idle;
5060         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5061 #ifdef CONFIG_SMP
5062         idle->on_cpu = 1;
5063 #endif
5064         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5065         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5066
5067         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5068         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5069
5070         /*
5071          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5072          */
5073         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5074         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5075         vtime_init_idle(idle, cpu);
5076 #ifdef CONFIG_SMP
5077         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5078 #endif
5079 }
5080
5081 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5082                               const struct cpumask *trial)
5083 {
5084         int ret = 1, trial_cpus;
5085         struct dl_bw *cur_dl_b;
5086         unsigned long flags;
5087
5088         if (!cpumask_weight(cur))
5089                 return ret;
5090
5091         rcu_read_lock_sched();
5092         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5093         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5094
5095         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5096         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5097             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5098                 ret = 0;
5099         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5100         rcu_read_unlock_sched();
5101
5102         return ret;
5103 }
5104
5105 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5106                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5107 {
5108         int ret = 0;
5109
5110         /*
5111          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5112          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5113          * affinity and isolating such threads by their set of
5114          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5115          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5116          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5117          * before cpus_allowed may be changed.
5118          */
5119         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5120                 ret = -EINVAL;
5121                 goto out;
5122         }
5123
5124 #ifdef CONFIG_SMP
5125         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5126                                               cs_cpus_allowed)) {
5127                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5128                                                         cs_cpus_allowed);
5129                 struct dl_bw *dl_b;
5130                 bool overflow;
5131                 int cpus;
5132                 unsigned long flags;
5133
5134                 rcu_read_lock_sched();
5135                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5136                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5137                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5138                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5139                 if (overflow)
5140                         ret = -EBUSY;
5141                 else {
5142                         /*
5143                          * We reserve space for this task in the destination
5144                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5145                          * We will free resources in the source root_domain
5146                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5147                          */
5148                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5149                 }
5150                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5151                 rcu_read_unlock_sched();
5152
5153         }
5154 #endif
5155 out:
5156         return ret;
5157 }
5158
5159 #ifdef CONFIG_SMP
5160
5161 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5162 /* Migrate current task p to target_cpu */
5163 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5164 {
5165         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5166         int curr_cpu = task_cpu(p);
5167
5168         if (curr_cpu == target_cpu)
5169                 return 0;
5170
5171         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5172                 return -EINVAL;
5173
5174         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5175
5176         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5177         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5178 }
5179
5180 /*
5181  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5182  * tasks on the runqueues
5183  */
5184 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5185 {
5186         struct rq *rq;
5187         unsigned long flags;
5188         bool queued, running;
5189
5190         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5191         queued = task_on_rq_queued(p);
5192         running = task_current(rq, p);
5193
5194         if (queued)
5195                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5196         if (running)
5197                 put_prev_task(rq, p);
5198
5199         p->numa_preferred_nid = nid;
5200
5201         if (running)
5202                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5203         if (queued)
5204                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5205         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5206 }
5207 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5208
5209 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5210 /*
5211  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5212  * offline.
5213  */
5214 void idle_task_exit(void)
5215 {
5216         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5217
5218         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5219
5220         if (mm != &init_mm) {
5221                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5222                 finish_arch_post_lock_switch();
5223         }
5224         mmdrop(mm);
5225 }
5226
5227 /*
5228  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5229  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5230  * nr_active count is stable.
5231  *
5232  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5233  */
5234 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5235 {
5236         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5237         if (delta)
5238                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5239 }
5240
5241 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5242 {
5243 }
5244
5245 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5246         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5247 };
5248
5249 static struct task_struct fake_task = {
5250         /*
5251          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5252          */
5253         .prio = MAX_PRIO + 1,
5254         .sched_class = &fake_sched_class,
5255 };
5256
5257 /*
5258  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5259  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5260  *
5261  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5262  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5263  * because of lock validation efforts.
5264  */
5265 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5266 {
5267         struct rq *rq = dead_rq;
5268         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5269         int dest_cpu;
5270
5271         /*
5272          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5273          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5274          *
5275          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5276          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5277          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5278          * done here.
5279          */
5280         rq->stop = NULL;
5281
5282         /*
5283          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5284          * class method both need to have an up-to-date
5285          * value of rq->clock[_task]
5286          */
5287         update_rq_clock(rq);
5288
5289         for (;;) {
5290                 /*
5291                  * There's this thread running, bail when that's the only
5292                  * remaining thread.
5293                  */
5294                 if (rq->nr_running == 1)
5295                         break;
5296
5297                 /*
5298                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5299                  */
5300                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5301                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5302                 BUG_ON(!next);
5303                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5304
5305                 /*
5306                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5307                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5308                  * stabilizes the mask.
5309                  *
5310                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5311                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5312                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5313                  */
5314                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5315                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5316                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5317                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5318
5319                 /*
5320                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5321                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5322                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5323                  */
5324                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5325                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5326                         continue;
5327                 }
5328
5329                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5330                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5331
5332                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5333                 if (rq != dead_rq) {
5334                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5335                         rq = dead_rq;
5336                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5337                 }
5338                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5339         }
5340
5341         rq->stop = stop;
5342 }
5343 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5344
5345 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5346
5347 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5348         {
5349                 .procname       = "sched_domain",
5350                 .mode           = 0555,
5351         },
5352         {}
5353 };
5354
5355 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5356         {
5357                 .procname       = "kernel",
5358                 .mode           = 0555,
5359                 .child          = sd_ctl_dir,
5360         },
5361         {}
5362 };
5363
5364 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5365 {
5366         struct ctl_table *entry =
5367                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5368
5369         return entry;
5370 }
5371
5372 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5373 {
5374         struct ctl_table *entry;
5375
5376         /*
5377          * In the intermediate directories, both the child directory and
5378          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5379          * will always be set. In the lowest directory the names are
5380          * static strings and all have proc handlers.
5381          */
5382         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5383                 if (entry->child)
5384                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5385                 if (entry->proc_handler == NULL)
5386                         kfree(entry->procname);
5387         }
5388
5389         kfree(*tablep);
5390         *tablep = NULL;
5391 }
5392
5393 static int min_load_idx = 0;
5394 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5395
5396 static void
5397 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5398                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5399                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5400                 bool load_idx)
5401 {
5402         entry->procname = procname;
5403         entry->data = data;
5404         entry->maxlen = maxlen;
5405         entry->mode = mode;
5406         entry->proc_handler = proc_handler;
5407
5408         if (load_idx) {
5409                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5410                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5411         }
5412 }
5413
5414 static struct ctl_table *
5415 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5416 {
5417         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5418
5419         if (table == NULL)
5420                 return NULL;
5421
5422         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5423                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5424         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5425                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5426         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5427                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5428         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5429                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5430         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5431                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5432         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5433                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5434         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5435                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5436         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5437                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5438         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5439                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5440         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5441                 &sd->cache_nice_tries,
5442                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5443         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5444                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5445         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5446                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5447                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5448         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5449                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5450         /* &table[13] is terminator */
5451
5452         return table;
5453 }
5454
5455 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5456 {
5457         struct ctl_table *entry, *table;
5458         struct sched_domain *sd;
5459         int domain_num = 0, i;
5460         char buf[32];
5461
5462         for_each_domain(cpu, sd)
5463                 domain_num++;
5464         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5465         if (table == NULL)
5466                 return NULL;
5467
5468         i = 0;
5469         for_each_domain(cpu, sd) {
5470                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5471                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5472                 entry->mode = 0555;
5473                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5474                 entry++;
5475                 i++;
5476         }
5477         return table;
5478 }
5479
5480 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5481 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5482 {
5483         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5484         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5485         char buf[32];
5486
5487         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5488         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5489
5490         if (entry == NULL)
5491                 return;
5492
5493         for_each_possible_cpu(i) {
5494                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5495                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5496                 entry->mode = 0555;
5497                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5498                 entry++;
5499         }
5500
5501         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5502         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5503 }
5504
5505 /* may be called multiple times per register */
5506 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5507 {
5508         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5509         sd_sysctl_header = NULL;
5510         if (sd_ctl_dir[0].child)
5511                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5512 }
5513 #else
5514 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5515 {
5516 }
5517 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5518 {
5519 }
5520 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5521
5522 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5523 {
5524         if (!rq->online) {
5525                 const struct sched_class *class;
5526
5527                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5528                 rq->online = 1;
5529
5530                 for_each_class(class) {
5531                         if (class->rq_online)
5532                                 class->rq_online(rq);
5533                 }
5534         }
5535 }
5536
5537 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5538 {
5539         if (rq->online) {
5540                 const struct sched_class *class;
5541
5542                 for_each_class(class) {
5543                         if (class->rq_offline)
5544                                 class->rq_offline(rq);
5545                 }
5546
5547                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5548                 rq->online = 0;
5549         }
5550 }
5551
5552 /*
5553  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5554  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5555  */
5556 static int
5557 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5558 {
5559         int cpu = (long)hcpu;
5560         unsigned long flags;
5561         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5562
5563         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5564
5565         case CPU_UP_PREPARE:
5566                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5567                 break;
5568
5569         case CPU_ONLINE:
5570                 /* Update our root-domain */
5571                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5572                 if (rq->rd) {
5573                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5574
5575                         set_rq_online(rq);
5576                 }
5577                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5578                 break;
5579
5580 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5581         case CPU_DYING:
5582                 sched_ttwu_pending();
5583                 /* Update our root-domain */
5584                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5585                 if (rq->rd) {
5586                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5587                         set_rq_offline(rq);
5588                 }
5589                 migrate_tasks(rq);
5590                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5591                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5592                 break;
5593
5594         case CPU_DEAD:
5595                 calc_load_migrate(rq);
5596                 break;
5597 #endif
5598         }
5599
5600         update_max_interval();
5601
5602         return NOTIFY_OK;
5603 }
5604
5605 /*
5606  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5607  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5608  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5609  */
5610 static struct notifier_block migration_notifier = {
5611         .notifier_call = migration_call,
5612         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5613 };
5614
5615 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5616 {
5617         int cpu = smp_processor_id();
5618         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5619         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5620 }
5621
5622 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5623                                       unsigned long action, void *hcpu)
5624 {
5625         int cpu = (long)hcpu;
5626
5627         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5628         case CPU_STARTING:
5629                 set_cpu_rq_start_time();
5630                 return NOTIFY_OK;
5631
5632         case CPU_ONLINE:
5633                 /*
5634                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5635                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5636                  * as active, which is essential from here on.
5637                  */
5638                 set_cpu_active(cpu, true);
5639                 stop_machine_unpark(cpu);
5640                 return NOTIFY_OK;
5641
5642         case CPU_DOWN_FAILED:
5643                 set_cpu_active(cpu, true);
5644                 return NOTIFY_OK;
5645
5646         default:
5647                 return NOTIFY_DONE;
5648         }
5649 }
5650
5651 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5652                                         unsigned long action, void *hcpu)
5653 {
5654         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5655         case CPU_DOWN_PREPARE:
5656                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5657                 return NOTIFY_OK;
5658         default:
5659                 return NOTIFY_DONE;
5660         }
5661 }
5662
5663 static int __init migration_init(void)
5664 {
5665         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5666         int err;
5667
5668         /* Initialize migration for the boot CPU */
5669         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5670         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5671         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5672         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5673
5674         /* Register cpu active notifiers */
5675         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5676         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5677
5678         return 0;
5679 }
5680 early_initcall(migration_init);
5681
5682 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5683
5684 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5685
5686 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5687
5688 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5689 {
5690         sched_debug_enabled = 1;
5691
5692         return 0;
5693 }
5694 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5695
5696 static inline bool sched_debug(void)
5697 {
5698         return sched_debug_enabled;
5699 }
5700
5701 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5702                                   struct cpumask *groupmask)
5703 {
5704         struct sched_group *group = sd->groups;
5705
5706         cpumask_clear(groupmask);
5707
5708         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5709
5710         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5711                 printk("does not load-balance\n");
5712                 if (sd->parent)
5713                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5714                                         " has parent");
5715                 return -1;
5716         }
5717
5718         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5719                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5720
5721         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5722                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5723                                 "CPU%d\n", cpu);
5724         }
5725         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5726                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5727                                 " CPU%d\n", cpu);
5728         }
5729
5730         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5731         do {
5732                 if (!group) {
5733                         printk("\n");
5734                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5735                         break;
5736                 }
5737
5738                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5739                         printk(KERN_CONT "\n");
5740                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5741                         break;
5742                 }
5743
5744                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5745                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5746                         printk(KERN_CONT "\n");
5747                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5748                         break;
5749                 }
5750
5751                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5752
5753                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5754                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5755                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5756                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5757                                 group->sgc->capacity);
5758                 }
5759
5760                 group = group->next;
5761         } while (group != sd->groups);
5762         printk(KERN_CONT "\n");
5763
5764         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5765                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5766
5767         if (sd->parent &&
5768             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5769                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5770                         "of domain->span\n");
5771         return 0;
5772 }
5773
5774 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5775 {
5776         int level = 0;
5777
5778         if (!sched_debug_enabled)
5779                 return;
5780
5781         if (!sd) {
5782                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5783                 return;
5784         }
5785
5786         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5787
5788         for (;;) {
5789                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5790                         break;
5791                 level++;
5792                 sd = sd->parent;
5793                 if (!sd)
5794                         break;
5795         }
5796 }
5797 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5798 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5799 static inline bool sched_debug(void)
5800 {
5801         return false;
5802 }
5803 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5804
5805 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5806 {
5807         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5808                 return 1;
5809
5810         /* Following flags need at least 2 groups */
5811         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5812                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5813                          SD_BALANCE_FORK |
5814                          SD_BALANCE_EXEC |
5815                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5816                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5817                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5818                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5819                         return 0;
5820         }
5821
5822         /* Following flags don't use groups */
5823         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5824                 return 0;
5825
5826         return 1;
5827 }
5828
5829 static int
5830 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5831 {
5832         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5833
5834         if (sd_degenerate(parent))
5835                 return 1;
5836
5837         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5838                 return 0;
5839
5840         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5841         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5842                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5843                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5844                                 SD_BALANCE_FORK |
5845                                 SD_BALANCE_EXEC |
5846                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5847                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5848                                 SD_PREFER_SIBLING |
5849                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5850                 if (nr_node_ids == 1)
5851                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5852         }
5853         if (~cflags & pflags)
5854                 return 0;
5855
5856         return 1;
5857 }
5858
5859 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5860 {
5861         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5862
5863         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5864         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5865         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5866         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5867         free_cpumask_var(rd->online);
5868         free_cpumask_var(rd->span);
5869         kfree(rd);
5870 }
5871
5872 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5873 {
5874         struct root_domain *old_rd = NULL;
5875         unsigned long flags;
5876
5877         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5878
5879         if (rq->rd) {
5880                 old_rd = rq->rd;
5881
5882                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5883                         set_rq_offline(rq);
5884
5885                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5886
5887                 /*
5888                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5889                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5890                  * in this function:
5891                  */
5892                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5893                         old_rd = NULL;
5894         }
5895
5896         atomic_inc(&rd->refcount);
5897         rq->rd = rd;
5898
5899         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5900         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5901                 set_rq_online(rq);
5902
5903         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5904
5905         if (old_rd)
5906                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5907 }
5908
5909 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5910 {
5911         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5912
5913         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5914                 goto out;
5915         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5916                 goto free_span;
5917         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5918                 goto free_online;
5919         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5920                 goto free_dlo_mask;
5921
5922         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5923         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5924                 goto free_dlo_mask;
5925
5926         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5927                 goto free_rto_mask;
5928         return 0;
5929
5930 free_rto_mask:
5931         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5932 free_dlo_mask:
5933         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5934 free_online:
5935         free_cpumask_var(rd->online);
5936 free_span:
5937         free_cpumask_var(rd->span);
5938 out:
5939         return -ENOMEM;
5940 }
5941
5942 /*
5943  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5944  * members (mimicking the global state we have today).
5945  */
5946 struct root_domain def_root_domain;
5947
5948 static void init_defrootdomain(void)
5949 {
5950         init_rootdomain(&def_root_domain);
5951
5952         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5953 }
5954
5955 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5956 {
5957         struct root_domain *rd;
5958
5959         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5960         if (!rd)
5961                 return NULL;
5962
5963         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5964                 kfree(rd);
5965                 return NULL;
5966         }
5967
5968         return rd;
5969 }
5970
5971 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5972 {
5973         struct sched_group *tmp, *first;
5974
5975         if (!sg)
5976                 return;
5977
5978         first = sg;
5979         do {
5980                 tmp = sg->next;
5981
5982                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5983                         kfree(sg->sgc);
5984
5985                 kfree(sg);
5986                 sg = tmp;
5987         } while (sg != first);
5988 }
5989
5990 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5991 {
5992         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5993
5994         /*
5995          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5996          * nuke them all.
5997          */
5998         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5999                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6000         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6001                 kfree(sd->groups->sgc);
6002                 kfree(sd->groups);
6003         }
6004         kfree(sd);
6005 }
6006
6007 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6008 {
6009         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6010 }
6011
6012 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6013 {
6014         for (; sd; sd = sd->parent)
6015                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6016 }
6017
6018 /*
6019  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6020  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6021  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6022  *
6023  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6024  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6025  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6026  */
6027 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6028 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6029 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6030 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6031 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6032 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6033
6034 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6035 {
6036         struct sched_domain *sd;
6037         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
6038         int id = cpu;
6039         int size = 1;
6040
6041         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6042         if (sd) {
6043                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6044                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6045                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6046         }
6047         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6048
6049         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6050         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6051         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6052
6053         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6054         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6055
6056         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6057         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6058 }
6059
6060 /*
6061  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6062  * hold the hotplug lock.
6063  */
6064 static void
6065 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6066 {
6067         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6068         struct sched_domain *tmp;
6069
6070         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6071         for (tmp = sd; tmp; ) {
6072                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6073                 if (!parent)
6074                         break;
6075
6076                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6077                         tmp->parent = parent->parent;
6078                         if (parent->parent)
6079                                 parent->parent->child = tmp;
6080                         /*
6081                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6082                          * degenerate parent; the spans match for this
6083                          * so the property transfers.
6084                          */
6085                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6086                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6087                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6088                 } else
6089                         tmp = tmp->parent;
6090         }
6091
6092         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6093                 tmp = sd;
6094                 sd = sd->parent;
6095                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6096                 if (sd)
6097                         sd->child = NULL;
6098         }
6099
6100         sched_domain_debug(sd, cpu);
6101
6102         rq_attach_root(rq, rd);
6103         tmp = rq->sd;
6104         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6105         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6106
6107         update_top_cache_domain(cpu);
6108 }
6109
6110 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6111 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6112 {
6113         int ret;
6114
6115         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6116         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6117         if (ret) {
6118                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
6119                 return 0;
6120         }
6121         return 1;
6122 }
6123 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6124
6125 struct s_data {
6126         struct sched_domain ** __percpu sd;
6127         struct root_domain      *rd;
6128 };
6129
6130 enum s_alloc {
6131         sa_rootdomain,
6132         sa_sd,
6133         sa_sd_storage,
6134         sa_none,
6135 };
6136
6137 /*
6138  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6139  * domain traversal.
6140  *
6141  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6142  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6143  * range.
6144  *
6145  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6146  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6147  * cpu they're built on, so check that.
6148  *
6149  */
6150 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6151 {
6152         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6153         struct sd_data *sdd = sd->private;
6154         struct sched_domain *sibling;
6155         int i;
6156
6157         for_each_cpu(i, span) {
6158                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6159                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6160                         continue;
6161
6162                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6163         }
6164 }
6165
6166 /*
6167  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6168  * of this group that's also in the iteration mask.
6169  */
6170 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6171 {
6172         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6173 }
6174
6175 static int
6176 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6177 {
6178         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6179         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6180         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6181         struct sd_data *sdd = sd->private;
6182         struct sched_domain *sibling;
6183         int i;
6184
6185         cpumask_clear(covered);
6186
6187         for_each_cpu(i, span) {
6188                 struct cpumask *sg_span;
6189
6190                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6191                         continue;
6192
6193                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6194
6195                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6196                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6197                         continue;
6198
6199                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6200                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6201
6202                 if (!sg)
6203                         goto fail;
6204
6205                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6206                 if (sibling->child)
6207                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6208                 else
6209                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6210
6211                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6212
6213                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6214                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6215                         build_group_mask(sd, sg);
6216
6217                 /*
6218                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6219                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6220                  * die on a /0 trap.
6221                  */
6222                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6223
6224                 /*
6225                  * Make sure the first group of this domain contains the
6226                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6227                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6228                  */
6229                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6230                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6231                         groups = sg;
6232
6233                 if (!first)
6234                         first = sg;
6235                 if (last)
6236                         last->next = sg;
6237                 last = sg;
6238                 last->next = first;
6239         }
6240         sd->groups = groups;
6241
6242         return 0;
6243
6244 fail:
6245         free_sched_groups(first, 0);
6246
6247         return -ENOMEM;
6248 }
6249
6250 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6251 {
6252         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6253         struct sched_domain *child = sd->child;
6254
6255         if (child)
6256                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6257
6258         if (sg) {
6259                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6260                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6261                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6262         }
6263
6264         return cpu;
6265 }
6266
6267 /*
6268  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6269  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6270  * and ->cpu_capacity to 0.
6271  *
6272  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6273  */
6274 static int
6275 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6276 {
6277         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6278         struct sd_data *sdd = sd->private;
6279         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6280         struct cpumask *covered;
6281         int i;
6282
6283         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6284         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6285
6286         if (cpu != cpumask_first(span))
6287                 return 0;
6288
6289         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6290         covered = sched_domains_tmpmask;
6291
6292         cpumask_clear(covered);
6293
6294         for_each_cpu(i, span) {
6295                 struct sched_group *sg;
6296                 int group, j;
6297
6298                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6299                         continue;
6300
6301                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6302                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6303
6304                 for_each_cpu(j, span) {
6305                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6306                                 continue;
6307
6308                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6309                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6310                 }
6311
6312                 if (!first)
6313                         first = sg;
6314                 if (last)
6315                         last->next = sg;
6316                 last = sg;
6317         }
6318         last->next = first;
6319
6320         return 0;
6321 }
6322
6323 /*
6324  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6325  *
6326  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6327  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6328  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6329  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6330  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6331  * group having less cpu_capacity.
6332  */
6333 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6334 {
6335         struct sched_group *sg = sd->groups;
6336
6337         WARN_ON(!sg);
6338
6339         do {
6340                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6341                 sg = sg->next;
6342         } while (sg != sd->groups);
6343
6344         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6345                 return;
6346
6347         update_group_capacity(sd, cpu);
6348         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6349 }
6350
6351 /*
6352  * Initializers for schedule domains
6353  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6354  */
6355
6356 static int default_relax_domain_level = -1;
6357 int sched_domain_level_max;
6358
6359 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6360 {
6361         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6362                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6363
6364         return 1;
6365 }
6366 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6367
6368 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6369                                  struct sched_domain_attr *attr)
6370 {
6371         int request;
6372
6373         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6374                 if (default_relax_domain_level < 0)
6375                         return;
6376                 else
6377                         request = default_relax_domain_level;
6378         } else
6379                 request = attr->relax_domain_level;
6380         if (request < sd->level) {
6381                 /* turn off idle balance on this domain */
6382                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6383         } else {
6384                 /* turn on idle balance on this domain */
6385                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6386         }
6387 }
6388
6389 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6390 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6391
6392 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6393                                  const struct cpumask *cpu_map)
6394 {
6395         switch (what) {
6396         case sa_rootdomain:
6397                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6398                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6399         case sa_sd:
6400                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6401         case sa_sd_storage:
6402                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6403         case sa_none:
6404                 break;
6405         }
6406 }
6407
6408 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6409                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6410 {
6411         memset(d, 0, sizeof(*d));
6412
6413         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6414                 return sa_sd_storage;
6415         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6416         if (!d->sd)
6417                 return sa_sd_storage;
6418         d->rd = alloc_rootdomain();
6419         if (!d->rd)
6420                 return sa_sd;
6421         return sa_rootdomain;
6422 }
6423
6424 /*
6425  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6426  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6427  * will not free the data we're using.
6428  */
6429 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6430 {
6431         struct sd_data *sdd = sd->private;
6432
6433         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6434         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6435
6436         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6437                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6438
6439         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6440                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6441 }
6442
6443 #ifdef CONFIG_NUMA
6444 static int sched_domains_numa_levels;
6445 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6446 static int *sched_domains_numa_distance;
6447 int sched_max_numa_distance;
6448 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6449 static int sched_domains_curr_level;
6450 #endif
6451
6452 /*
6453  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6454  *
6455  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6456  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6457  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6458  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6459  *
6460  * Odd one out:
6461  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6462  */
6463 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6464         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6465          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6466          SD_NUMA |                      \
6467          SD_ASYM_PACKING |              \
6468          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6469
6470 static struct sched_domain *
6471 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6472 {
6473         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6474         int sd_weight, sd_flags = 0;
6475
6476 #ifdef CONFIG_NUMA
6477         /*
6478          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6479          */
6480         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6481 #endif
6482
6483         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6484
6485         if (tl->sd_flags)
6486                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6487         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6488                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6489                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6490
6491         *sd = (struct sched_domain){
6492                 .min_interval           = sd_weight,
6493                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6494                 .busy_factor            = 32,
6495                 .imbalance_pct          = 125,
6496
6497                 .cache_nice_tries       = 0,
6498                 .busy_idx               = 0,
6499                 .idle_idx               = 0,
6500                 .newidle_idx            = 0,
6501                 .wake_idx               = 0,
6502                 .forkexec_idx           = 0,
6503
6504                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6505                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6506                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6507                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6508                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6509                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6510                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6511                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6512                                         | 0*SD_SERIALIZE
6513                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6514                                         | 0*SD_NUMA
6515                                         | sd_flags
6516                                         ,
6517
6518                 .last_balance           = jiffies,
6519                 .balance_interval       = sd_weight,
6520                 .smt_gain               = 0,
6521                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6522                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6523 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6524                 .name                   = tl->name,
6525 #endif
6526         };
6527
6528         /*
6529          * Convert topological properties into behaviour.
6530          */
6531
6532         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6533                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6534                 sd->imbalance_pct = 110;
6535                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6536
6537         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6538                 sd->imbalance_pct = 117;
6539                 sd->cache_nice_tries = 1;
6540                 sd->busy_idx = 2;
6541
6542 #ifdef CONFIG_NUMA
6543         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6544                 sd->cache_nice_tries = 2;
6545                 sd->busy_idx = 3;
6546                 sd->idle_idx = 2;
6547
6548                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6549                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6550                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6551                                        SD_BALANCE_FORK |
6552                                        SD_WAKE_AFFINE);
6553                 }
6554
6555 #endif
6556         } else {
6557                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6558                 sd->cache_nice_tries = 1;
6559                 sd->busy_idx = 2;
6560                 sd->idle_idx = 1;
6561         }
6562
6563         sd->private = &tl->data;
6564
6565         return sd;
6566 }
6567
6568 /*
6569  * Topology list, bottom-up.
6570  */
6571 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6572 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6573         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6574 #endif
6575 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6576         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6577 #endif
6578         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6579         { NULL, },
6580 };
6581
6582 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6583         default_topology;
6584
6585 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6586         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6587
6588 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6589 {
6590         sched_domain_topology = tl;
6591 }
6592
6593 #ifdef CONFIG_NUMA
6594
6595 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6596 {
6597         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6598 }
6599
6600 static void sched_numa_warn(const char *str)
6601 {
6602         static int done = false;
6603         int i,j;
6604
6605         if (done)
6606                 return;
6607
6608         done = true;
6609
6610         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6611
6612         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6613                 printk(KERN_WARNING "  ");
6614                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6615                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6616                 printk(KERN_CONT "\n");
6617         }
6618         printk(KERN_WARNING "\n");
6619 }
6620
6621 bool find_numa_distance(int distance)
6622 {
6623         int i;
6624
6625         if (distance == node_distance(0, 0))
6626                 return true;
6627
6628         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6629                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6630                         return true;
6631         }
6632
6633         return false;
6634 }
6635
6636 /*
6637  * A system can have three types of NUMA topology:
6638  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6639  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6640  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6641  *
6642  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6643  * topology lies in whether communication between not directly
6644  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6645  * could run), or through backplane controllers. This affects
6646  * placement of programs.
6647  *
6648  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6649  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6650  *   is directly connected.
6651  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6652  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6653  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6654  */
6655 static void init_numa_topology_type(void)
6656 {
6657         int a, b, c, n;
6658
6659         n = sched_max_numa_distance;
6660
6661         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6662                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6663                 return;
6664         }
6665
6666         for_each_online_node(a) {
6667                 for_each_online_node(b) {
6668                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6669                         if (node_distance(a, b) < n)
6670                                 continue;
6671
6672                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6673                         for_each_online_node(c) {
6674                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6675                                     node_distance(b, c) < n) {
6676                                         sched_numa_topology_type =
6677                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6678                                         return;
6679                                 }
6680                         }
6681
6682                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6683                         return;
6684                 }
6685         }
6686 }
6687
6688 static void sched_init_numa(void)
6689 {
6690         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6691         struct sched_domain_topology_level *tl;
6692         int level = 0;
6693         int i, j, k;
6694
6695         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6696         if (!sched_domains_numa_distance)
6697                 return;
6698
6699         /*
6700          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6701          * unique distances in the node_distance() table.
6702          *
6703          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6704          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6705          */
6706         next_distance = curr_distance;
6707         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6708                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6709                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6710                                 int distance = node_distance(i, k);
6711
6712                                 if (distance > curr_distance &&
6713                                     (distance < next_distance ||
6714                                      next_distance == curr_distance))
6715                                         next_distance = distance;
6716
6717                                 /*
6718                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6719                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6720                                  * equally connected to A.
6721                                  */
6722                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6723                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6724
6725                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6726                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6727                         }
6728                         if (next_distance != curr_distance) {
6729                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6730                                 sched_domains_numa_levels = level;
6731                                 curr_distance = next_distance;
6732                         } else break;
6733                 }
6734
6735                 /*
6736                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6737                  */
6738                 if (!sched_debug())
6739                         break;
6740         }
6741
6742         if (!level)
6743                 return;
6744
6745         /*
6746          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6747          * identity distance node_distance(i,i).
6748          *
6749          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6750          * numbers.
6751          */
6752
6753         /*
6754          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6755          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6756          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6757          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6758          * in other functions.
6759          *
6760          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6761          */
6762         sched_domains_numa_levels = 0;
6763
6764         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6765         if (!sched_domains_numa_masks)
6766                 return;
6767
6768         /*
6769          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6770          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6771          */
6772         for (i = 0; i < level; i++) {
6773                 sched_domains_numa_masks[i] =
6774                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6775                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6776                         return;
6777
6778                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6779                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6780                         if (!mask)
6781                                 return;
6782
6783                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6784
6785                         for_each_node(k) {
6786                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6787                                         continue;
6788
6789                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6790                         }
6791                 }
6792         }
6793
6794         /* Compute default topology size */
6795         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6796
6797         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6798                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6799         if (!tl)
6800                 return;
6801
6802         /*
6803          * Copy the default topology bits..
6804          */
6805         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6806                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6807
6808         /*
6809          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6810          */
6811         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6812                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6813                         .mask = sd_numa_mask,
6814                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6815                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6816                         .numa_level = j,
6817                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6818                 };
6819         }
6820
6821         sched_domain_topology = tl;
6822
6823         sched_domains_numa_levels = level;
6824         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6825
6826         init_numa_topology_type();
6827 }
6828
6829 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6830 {
6831         int i, j;
6832         int node = cpu_to_node(cpu);
6833
6834         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6835                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6836                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6837                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6838                 }
6839         }
6840 }
6841
6842 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6843 {
6844         int i, j;
6845         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6846                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6847                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6848         }
6849 }
6850
6851 /*
6852  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6853  * are onlined.
6854  */
6855 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6856                                            unsigned long action,
6857                                            void *hcpu)
6858 {
6859         int cpu = (long)hcpu;
6860
6861         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6862         case CPU_ONLINE:
6863                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6864                 break;
6865
6866         case CPU_DEAD:
6867                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6868                 break;
6869
6870         default:
6871                 return NOTIFY_DONE;
6872         }
6873
6874         return NOTIFY_OK;
6875 }
6876 #else
6877 static inline void sched_init_numa(void)
6878 {
6879 }
6880
6881 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6882                                            unsigned long action,
6883                                            void *hcpu)
6884 {
6885         return 0;
6886 }
6887 #endif /* CONFIG_NUMA */
6888
6889 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6890 {
6891         struct sched_domain_topology_level *tl;
6892         int j;
6893
6894         for_each_sd_topology(tl) {
6895                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6896
6897                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6898                 if (!sdd->sd)
6899                         return -ENOMEM;
6900
6901                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6902                 if (!sdd->sg)
6903                         return -ENOMEM;
6904
6905                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6906                 if (!sdd->sgc)
6907                         return -ENOMEM;
6908
6909                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6910                         struct sched_domain *sd;
6911                         struct sched_group *sg;
6912                         struct sched_group_capacity *sgc;
6913
6914                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6915                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6916                         if (!sd)
6917                                 return -ENOMEM;
6918
6919                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6920
6921                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6922                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6923                         if (!sg)
6924                                 return -ENOMEM;
6925
6926                         sg->next = sg;
6927
6928                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6929
6930                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6931                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6932                         if (!sgc)
6933                                 return -ENOMEM;
6934
6935                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6936                 }
6937         }
6938
6939         return 0;
6940 }
6941
6942 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6943 {
6944         struct sched_domain_topology_level *tl;
6945         int j;
6946
6947         for_each_sd_topology(tl) {
6948                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6949
6950                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6951                         struct sched_domain *sd;
6952
6953                         if (sdd->sd) {
6954                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6955                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6956                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6957                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6958                         }
6959
6960                         if (sdd->sg)
6961                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6962                         if (sdd->sgc)
6963                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6964                 }
6965                 free_percpu(sdd->sd);
6966                 sdd->sd = NULL;
6967                 free_percpu(sdd->sg);
6968                 sdd->sg = NULL;
6969                 free_percpu(sdd->sgc);
6970                 sdd->sgc = NULL;
6971         }
6972 }
6973
6974 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6975                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6976                 struct sched_domain *child, int cpu)
6977 {
6978         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6979         if (!sd)
6980                 return child;
6981
6982         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6983         if (child) {
6984                 sd->level = child->level + 1;
6985                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6986                 child->parent = sd;
6987                 sd->child = child;
6988
6989                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6990                                     sched_domain_span(sd))) {
6991                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6992 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6993                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6994                                         child->name, sd->name);
6995 #endif
6996                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6997                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6998                                    sched_domain_span(sd),
6999                                    sched_domain_span(child));
7000                 }
7001
7002         }
7003         set_domain_attribute(sd, attr);
7004
7005         return sd;
7006 }
7007
7008 /*
7009  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7010  * to the individual cpus
7011  */
7012 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7013                                struct sched_domain_attr *attr)
7014 {
7015         enum s_alloc alloc_state;
7016         struct sched_domain *sd;
7017         struct s_data d;
7018         int i, ret = -ENOMEM;
7019
7020         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7021         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7022                 goto error;
7023
7024         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7025         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7026                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7027
7028                 sd = NULL;
7029                 for_each_sd_topology(tl) {
7030                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7031                         if (tl == sched_domain_topology)
7032                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7033                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7034                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7035                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7036                                 break;
7037                 }
7038         }
7039
7040         /* Build the groups for the domains */
7041         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7042                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7043                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7044                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7045                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7046                                         goto error;
7047                         } else {
7048                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7049                                         goto error;
7050                         }
7051                 }
7052         }
7053
7054         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7055         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7056                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7057                         continue;
7058
7059                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7060                         claim_allocations(i, sd);
7061                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7062                 }
7063         }
7064
7065         /* Attach the domains */
7066         rcu_read_lock();
7067         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7068                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7069                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7070         }
7071         rcu_read_unlock();
7072
7073         ret = 0;
7074 error:
7075         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7076         return ret;
7077 }
7078
7079 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7080 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7081 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7082                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7083
7084 /*
7085  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7086  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7087  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7088  */
7089 static cpumask_var_t fallback_doms;
7090
7091 /*
7092  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7093  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7094  * or 0 if it stayed the same.
7095  */
7096 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7097 {
7098         return 0;
7099 }
7100
7101 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7102 {
7103         int i;
7104         cpumask_var_t *doms;
7105
7106         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7107         if (!doms)
7108                 return NULL;
7109         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7110                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7111                         free_sched_domains(doms, i);
7112                         return NULL;
7113                 }
7114         }
7115         return doms;
7116 }
7117
7118 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7119 {
7120         unsigned int i;
7121         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7122                 free_cpumask_var(doms[i]);
7123         kfree(doms);
7124 }
7125
7126 /*
7127  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7128  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7129  * exclude other special cases in the future.
7130  */
7131 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7132 {
7133         int err;
7134
7135         arch_update_cpu_topology();
7136         ndoms_cur = 1;
7137         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7138         if (!doms_cur)
7139                 doms_cur = &fallback_doms;
7140         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7141         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7142         register_sched_domain_sysctl();
7143
7144         return err;
7145 }
7146
7147 /*
7148  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7149  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7150  */
7151 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7152 {
7153         int i;
7154
7155         rcu_read_lock();
7156         for_each_cpu(i, cpu_map)
7157                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7158         rcu_read_unlock();
7159 }
7160
7161 /* handle null as "default" */
7162 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7163                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7164 {
7165         struct sched_domain_attr tmp;
7166
7167         /* fast path */
7168         if (!new && !cur)
7169                 return 1;
7170
7171         tmp = SD_ATTR_INIT;
7172         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7173                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7174                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7175 }
7176
7177 /*
7178  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7179  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7180  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7181  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7182  *
7183  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7184  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7185  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7186  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7187  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7188  * it as it is.
7189  *
7190  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7191  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7192  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7193  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7194  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7195  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7196  *
7197  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7198  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7199  * and it will not create the default domain.
7200  *
7201  * Call with hotplug lock held
7202  */
7203 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7204                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7205 {
7206         int i, j, n;
7207         int new_topology;
7208
7209         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7210
7211         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7212         unregister_sched_domain_sysctl();
7213
7214         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7215         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7216
7217         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7218
7219         /* Destroy deleted domains */
7220         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7221                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7222                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7223                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7224                                 goto match1;
7225                 }
7226                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7227                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7228 match1:
7229                 ;
7230         }
7231
7232         n = ndoms_cur;
7233         if (doms_new == NULL) {
7234                 n = 0;
7235                 doms_new = &fallback_doms;
7236                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7237                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7238         }
7239
7240         /* Build new domains */
7241         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7242                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7243                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7244                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7245                                 goto match2;
7246                 }
7247                 /* no match - add a new doms_new */
7248                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7249 match2:
7250                 ;
7251         }
7252
7253         /* Remember the new sched domains */
7254         if (doms_cur != &fallback_doms)
7255                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7256         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7257         doms_cur = doms_new;
7258         dattr_cur = dattr_new;
7259         ndoms_cur = ndoms_new;
7260
7261         register_sched_domain_sysctl();
7262
7263         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7264 }
7265
7266 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7267
7268 /*
7269  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7270  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7271  * around partition_sched_domains().
7272  *
7273  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7274  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7275  */
7276 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7277                              void *hcpu)
7278 {
7279         switch (action) {
7280         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7281         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7282
7283                 /*
7284                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7285                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7286                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7287                  * domain, ignoring cpusets.
7288                  */
7289                 num_cpus_frozen--;
7290                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7291                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7292                         break;
7293                 }
7294
7295                 /*
7296                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7297                  * restore the original sched domains by considering the
7298                  * cpuset configurations.
7299                  */
7300
7301         case CPU_ONLINE:
7302                 cpuset_update_active_cpus(true);
7303                 break;
7304         default:
7305                 return NOTIFY_DONE;
7306         }
7307         return NOTIFY_OK;
7308 }
7309
7310 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7311                                void *hcpu)
7312 {
7313         unsigned long flags;
7314         long cpu = (long)hcpu;
7315         struct dl_bw *dl_b;
7316         bool overflow;
7317         int cpus;
7318
7319         switch (action) {
7320         case CPU_DOWN_PREPARE:
7321                 rcu_read_lock_sched();
7322                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7323
7324                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7325                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7326                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7327                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7328
7329                 rcu_read_unlock_sched();
7330
7331                 if (overflow)
7332                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7333                 cpuset_update_active_cpus(false);
7334                 break;
7335         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7336                 num_cpus_frozen++;
7337                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7338                 break;
7339         default:
7340                 return NOTIFY_DONE;
7341         }
7342         return NOTIFY_OK;
7343 }
7344
7345 void __init sched_init_smp(void)
7346 {
7347         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7348
7349         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7350         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7351
7352         sched_init_numa();
7353
7354         /*
7355          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7356          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7357          * happen.
7358          */
7359         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7360         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7361         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7362         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7363                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7364         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7365
7366         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7367         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7368         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7369
7370         init_hrtick();
7371
7372         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7373         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7374                 BUG();
7375         sched_init_granularity();
7376         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7377
7378         init_sched_rt_class();
7379         init_sched_dl_class();
7380 }
7381 #else
7382 void __init sched_init_smp(void)
7383 {
7384         sched_init_granularity();
7385 }
7386 #endif /* CONFIG_SMP */
7387
7388 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7389 {
7390         return in_lock_functions(addr) ||
7391                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7392                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7393 }
7394
7395 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7396 /*
7397  * Default task group.
7398  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7399  */
7400 struct task_group root_task_group;
7401 LIST_HEAD(task_groups);
7402
7403 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7404 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7405 #endif
7406
7407 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7408
7409 void __init sched_init(void)
7410 {
7411         int i, j;
7412         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7413
7414 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7415         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7416 #endif
7417 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7418         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7419 #endif
7420         if (alloc_size) {
7421                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7422
7423 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7424                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7425                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7426
7427                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7428                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7429
7430 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7431 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7432                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7433                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7434
7435                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7436                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7437
7438 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7439         }
7440 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7441         for_each_possible_cpu(i) {
7442                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7443                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7444         }
7445 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7446
7447         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7448                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7449         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7450                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7451
7452 #ifdef CONFIG_SMP
7453         init_defrootdomain();
7454 #endif
7455
7456 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7457         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7458                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7459 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7460
7461 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7462         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7463
7464         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7465         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7466         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7467         autogroup_init(&init_task);
7468 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7469
7470         for_each_possible_cpu(i) {
7471                 struct rq *rq;
7472
7473                 rq = cpu_rq(i);
7474                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7475                 rq->nr_running = 0;
7476                 rq->calc_load_active = 0;
7477                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7478                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7479                 init_rt_rq(&rq->rt);
7480                 init_dl_rq(&rq->dl);
7481 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7482                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7483                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7484                 /*
7485                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7486                  *
7487                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7488                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7489                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7490                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7491                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7492                  * (se->load.weight).
7493                  *
7494                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7495                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7496                  * then A0's share of the cpu resource is:
7497                  *
7498                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7499                  *
7500                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7501                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7502                  */
7503                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7504                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7505 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7506
7507                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7508 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7509                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7510 #endif
7511
7512                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7513                         rq->cpu_load[j] = 0;
7514
7515                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7516
7517 #ifdef CONFIG_SMP
7518                 rq->sd = NULL;
7519                 rq->rd = NULL;
7520                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7521                 rq->balance_callback = NULL;
7522                 rq->active_balance = 0;
7523                 rq->next_balance = jiffies;
7524                 rq->push_cpu = 0;
7525                 rq->cpu = i;
7526                 rq->online = 0;
7527                 rq->idle_stamp = 0;
7528                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7529                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7530
7531                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7532
7533                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7534 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7535                 rq->nohz_flags = 0;
7536 #endif
7537 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7538                 rq->last_sched_tick = 0;
7539 #endif
7540 #endif
7541                 init_rq_hrtick(rq);
7542                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7543         }
7544
7545         set_load_weight(&init_task);
7546
7547 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7548         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7549 #endif
7550
7551         /*
7552          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7553          */
7554         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7555         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7556
7557         /*
7558          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7559          */
7560         current->sched_class = &fair_sched_class;
7561
7562         /*
7563          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7564          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7565          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7566          * when this runqueue becomes "idle".
7567          */
7568         init_idle(current, smp_processor_id());
7569
7570         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7571
7572 #ifdef CONFIG_SMP
7573         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7574         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7575         if (cpu_isolated_map == NULL)
7576                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7577         idle_thread_set_boot_cpu();
7578         set_cpu_rq_start_time();
7579 #endif
7580         init_sched_fair_class();
7581
7582         scheduler_running = 1;
7583 }
7584
7585 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7586 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7587 {
7588         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7589
7590         return (nested == preempt_offset);
7591 }
7592
7593 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7594 {
7595         /*
7596          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7597          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7598          * otherwise we will destroy state.
7599          */
7600         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7601                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7602                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7603                         current->state,
7604                         (void *)current->task_state_change,
7605                         (void *)current->task_state_change);
7606
7607         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7608 }
7609 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7610
7611 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7612 {
7613         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7614
7615         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7616         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7617              !is_idle_task(current)) ||
7618             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7619                 return;
7620         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7621                 return;
7622         prev_jiffy = jiffies;
7623
7624         printk(KERN_ERR
7625                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7626                         file, line);
7627         printk(KERN_ERR
7628                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7629                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7630                         current->pid, current->comm);
7631
7632         if (task_stack_end_corrupted(current))
7633                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7634
7635         debug_show_held_locks(current);
7636         if (irqs_disabled())
7637                 print_irqtrace_events(current);
7638 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7639         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7640                 pr_err("Preemption disabled at:");
7641                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7642                 pr_cont("\n");
7643         }
7644 #endif
7645         dump_stack();
7646 }
7647 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7648 #endif
7649
7650 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7651 void normalize_rt_tasks(void)
7652 {
7653         struct task_struct *g, *p;
7654         struct sched_attr attr = {
7655                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7656         };
7657
7658         read_lock(&tasklist_lock);
7659         for_each_process_thread(g, p) {
7660                 /*
7661                  * Only normalize user tasks:
7662                  */
7663                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7664                         continue;
7665
7666                 p->se.exec_start                = 0;
7667 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7668                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7669                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7670                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7671 #endif
7672
7673                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7674                         /*
7675                          * Renice negative nice level userspace
7676                          * tasks back to 0:
7677                          */
7678                         if (task_nice(p) < 0)
7679                                 set_user_nice(p, 0);
7680                         continue;
7681                 }
7682
7683                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7684         }
7685         read_unlock(&tasklist_lock);
7686 }
7687
7688 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7689
7690 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7691 /*
7692  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7693  *
7694  * They can only be called when the whole system has been
7695  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7696  * activity can take place. Using them for anything else would
7697  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7698  * under any other configuration.
7699  */
7700
7701 /**
7702  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7703  * @cpu: the processor in question.
7704  *
7705  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7706  *
7707  * Return: The current task for @cpu.
7708  */
7709 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7710 {
7711         return cpu_curr(cpu);
7712 }
7713
7714 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7715
7716 #ifdef CONFIG_IA64
7717 /**
7718  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7719  * @cpu: the processor in question.
7720  * @p: the task pointer to set.
7721  *
7722  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7723  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7724  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7725  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7726  * and caller must save the original value of the current task (see
7727  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7728  * re-starting the system.
7729  *
7730  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7731  */
7732 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7733 {
7734         cpu_curr(cpu) = p;
7735 }
7736
7737 #endif
7738
7739 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7740 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7741 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7742
7743 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7744 {
7745         free_fair_sched_group(tg);
7746         free_rt_sched_group(tg);
7747         autogroup_free(tg);
7748         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7749 }
7750
7751 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7752 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7753 {
7754         struct task_group *tg;
7755
7756         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7757         if (!tg)
7758                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7759
7760         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7761                 goto err;
7762
7763         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7764                 goto err;
7765
7766         return tg;
7767
7768 err:
7769         free_sched_group(tg);
7770         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7771 }
7772
7773 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7774 {
7775         unsigned long flags;
7776
7777         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7778         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7779
7780         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7781
7782         tg->parent = parent;
7783         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7784         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7785         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7786 }
7787
7788 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7789 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7790 {
7791         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7792         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7793 }
7794
7795 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7796 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7797 {
7798         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7799         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7800 }
7801
7802 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7803 {
7804         unsigned long flags;
7805
7806         /* end participation in shares distribution */
7807         unregister_fair_sched_group(tg);
7808
7809         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7810         list_del_rcu(&tg->list);
7811         list_del_rcu(&tg->siblings);
7812         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7813 }
7814
7815 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7816  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7817  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7818  *      reflect its new group.
7819  */
7820 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7821 {
7822         struct task_group *tg;
7823         int queued, running;
7824         unsigned long flags;
7825         struct rq *rq;
7826
7827         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7828
7829         running = task_current(rq, tsk);
7830         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7831
7832         if (queued)
7833                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7834         if (unlikely(running))
7835                 put_prev_task(rq, tsk);
7836
7837         /*
7838          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7839          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7840          * to prevent lockdep warnings.
7841          */
7842         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7843                           struct task_group, css);
7844         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7845         tsk->sched_task_group = tg;
7846
7847 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7848         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7849                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7850         else
7851 #endif
7852                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7853
7854         if (unlikely(running))
7855                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7856         if (queued)
7857                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7858
7859         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7860 }
7861 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7862
7863 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7864 /*
7865  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7866  */
7867 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7868
7869 /* Must be called with tasklist_lock held */
7870 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7871 {
7872         struct task_struct *g, *p;
7873
7874         /*
7875          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7876          */
7877         if (task_group_is_autogroup(tg))
7878                 return 0;
7879
7880         for_each_process_thread(g, p) {
7881                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7882                         return 1;
7883         }
7884
7885         return 0;
7886 }
7887
7888 struct rt_schedulable_data {
7889         struct task_group *tg;
7890         u64 rt_period;
7891         u64 rt_runtime;
7892 };
7893
7894 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7895 {
7896         struct rt_schedulable_data *d = data;
7897         struct task_group *child;
7898         unsigned long total, sum = 0;
7899         u64 period, runtime;
7900
7901         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7902         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7903
7904         if (tg == d->tg) {
7905                 period = d->rt_period;
7906                 runtime = d->rt_runtime;
7907         }
7908
7909         /*
7910          * Cannot have more runtime than the period.
7911          */
7912         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7913                 return -EINVAL;
7914
7915         /*
7916          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7917          */
7918         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7919                 return -EBUSY;
7920
7921         total = to_ratio(period, runtime);
7922
7923         /*
7924          * Nobody can have more than the global setting allows.
7925          */
7926         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7927                 return -EINVAL;
7928
7929         /*
7930          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7931          */
7932         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7933                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7934                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7935
7936                 if (child == d->tg) {
7937                         period = d->rt_period;
7938                         runtime = d->rt_runtime;
7939                 }
7940
7941                 sum += to_ratio(period, runtime);
7942         }
7943
7944         if (sum > total)
7945                 return -EINVAL;
7946
7947         return 0;
7948 }
7949
7950 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7951 {
7952         int ret;
7953
7954         struct rt_schedulable_data data = {
7955                 .tg = tg,
7956                 .rt_period = period,
7957                 .rt_runtime = runtime,
7958         };
7959
7960         rcu_read_lock();
7961         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7962         rcu_read_unlock();
7963
7964         return ret;
7965 }
7966
7967 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7968                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7969 {
7970         int i, err = 0;
7971
7972         /*
7973          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7974          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7975          */
7976         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7977                 return -EINVAL;
7978
7979         /* No period doesn't make any sense. */
7980         if (rt_period == 0)
7981                 return -EINVAL;
7982
7983         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7984         read_lock(&tasklist_lock);
7985         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7986         if (err)
7987                 goto unlock;
7988
7989         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7990         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7991         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7992
7993         for_each_possible_cpu(i) {
7994                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7995
7996                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7997                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7998                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7999         }
8000         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8001 unlock:
8002         read_unlock(&tasklist_lock);
8003         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8004
8005         return err;
8006 }
8007
8008 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8009 {
8010         u64 rt_runtime, rt_period;
8011
8012         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8013         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8014         if (rt_runtime_us < 0)
8015                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8016
8017         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8018 }
8019
8020 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8021 {
8022         u64 rt_runtime_us;
8023
8024         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8025                 return -1;
8026
8027         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8028         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8029         return rt_runtime_us;
8030 }
8031
8032 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8033 {
8034         u64 rt_runtime, rt_period;
8035
8036         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8037         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8038
8039         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8040 }
8041
8042 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8043 {
8044         u64 rt_period_us;
8045
8046         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8047         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8048         return rt_period_us;
8049 }
8050 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8051
8052 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8053 static int sched_rt_global_constraints(void)
8054 {
8055         int ret = 0;
8056
8057         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8058         read_lock(&tasklist_lock);
8059         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8060         read_unlock(&tasklist_lock);
8061         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8062
8063         return ret;
8064 }
8065
8066 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8067 {
8068         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8069         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8070                 return 0;
8071
8072         return 1;
8073 }
8074
8075 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8076 static int sched_rt_global_constraints(void)
8077 {
8078         unsigned long flags;
8079         int i, ret = 0;
8080
8081         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8082         for_each_possible_cpu(i) {
8083                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8084
8085                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8086                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8087                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8088         }
8089         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8090
8091         return ret;
8092 }
8093 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8094
8095 static int sched_dl_global_validate(void)
8096 {
8097         u64 runtime = global_rt_runtime();
8098         u64 period = global_rt_period();
8099         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8100         struct dl_bw *dl_b;
8101         int cpu, ret = 0;
8102         unsigned long flags;
8103
8104         /*
8105          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8106          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8107          * any of the root_domains.
8108          *
8109          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8110          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8111          * solutions is welcome!
8112          */
8113         for_each_possible_cpu(cpu) {
8114                 rcu_read_lock_sched();
8115                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8116
8117                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8118                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8119                         ret = -EBUSY;
8120                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8121
8122                 rcu_read_unlock_sched();
8123
8124                 if (ret)
8125                         break;
8126         }
8127
8128         return ret;
8129 }
8130
8131 static void sched_dl_do_global(void)
8132 {
8133         u64 new_bw = -1;
8134         struct dl_bw *dl_b;
8135         int cpu;
8136         unsigned long flags;
8137
8138         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8139         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8140
8141         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8142                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8143
8144         /*
8145          * FIXME: As above...
8146          */
8147         for_each_possible_cpu(cpu) {
8148                 rcu_read_lock_sched();
8149                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8150
8151                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8152                 dl_b->bw = new_bw;
8153                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8154
8155                 rcu_read_unlock_sched();
8156         }
8157 }
8158
8159 static int sched_rt_global_validate(void)
8160 {
8161         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8162                 return -EINVAL;
8163
8164         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8165                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8166                 return -EINVAL;
8167
8168         return 0;
8169 }
8170
8171 static void sched_rt_do_global(void)
8172 {
8173         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8174         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8175 }
8176
8177 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8178                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8179                 loff_t *ppos)
8180 {
8181         int old_period, old_runtime;
8182         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8183         int ret;
8184
8185         mutex_lock(&mutex);
8186         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8187         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8188
8189         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8190
8191         if (!ret && write) {
8192                 ret = sched_rt_global_validate();
8193                 if (ret)
8194                         goto undo;
8195
8196                 ret = sched_dl_global_validate();
8197                 if (ret)
8198                         goto undo;
8199
8200                 ret = sched_rt_global_constraints();
8201                 if (ret)
8202                         goto undo;
8203
8204                 sched_rt_do_global();
8205                 sched_dl_do_global();
8206         }
8207         if (0) {
8208 undo:
8209                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8210                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8211         }
8212         mutex_unlock(&mutex);
8213
8214         return ret;
8215 }
8216
8217 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8218                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8219                 loff_t *ppos)
8220 {
8221         int ret;
8222         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8223
8224         mutex_lock(&mutex);
8225         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8226         /* make sure that internally we keep jiffies */
8227         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8228         if (!ret && write) {
8229                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8230                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8231         }
8232         mutex_unlock(&mutex);
8233         return ret;
8234 }
8235
8236 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8237
8238 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8239 {
8240         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8241 }
8242
8243 static struct cgroup_subsys_state *
8244 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8245 {
8246         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8247         struct task_group *tg;
8248
8249         if (!parent) {
8250                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8251                 return &root_task_group.css;
8252         }
8253
8254         tg = sched_create_group(parent);
8255         if (IS_ERR(tg))
8256                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8257
8258         return &tg->css;
8259 }
8260
8261 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8262 {
8263         struct task_group *tg = css_tg(css);
8264         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8265
8266         if (parent)
8267                 sched_online_group(tg, parent);
8268         return 0;
8269 }
8270
8271 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8272 {
8273         struct task_group *tg = css_tg(css);
8274
8275         sched_destroy_group(tg);
8276 }
8277
8278 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8279 {
8280         struct task_group *tg = css_tg(css);
8281
8282         sched_offline_group(tg);
8283 }
8284
8285 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8286 {
8287         sched_move_task(task);
8288 }
8289
8290 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8291 {
8292         struct task_struct *task;
8293         struct cgroup_subsys_state *css;
8294
8295         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8296 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8297                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8298                         return -EINVAL;
8299 #else
8300                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8301                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8302                         return -EINVAL;
8303 #endif
8304         }
8305         return 0;
8306 }
8307
8308 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8309 {
8310         struct task_struct *task;
8311         struct cgroup_subsys_state *css;
8312
8313         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8314                 sched_move_task(task);
8315 }
8316
8317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8318 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8319                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8320 {
8321         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8322 }
8323
8324 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8325                                struct cftype *cft)
8326 {
8327         struct task_group *tg = css_tg(css);
8328
8329         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8330 }
8331
8332 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8333 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8334
8335 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8336 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8337
8338 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8339
8340 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8341 {
8342         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8343         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8344
8345         if (tg == &root_task_group)
8346                 return -EINVAL;
8347
8348         /*
8349          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8350          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8351          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8352          */
8353         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8354                 return -EINVAL;
8355
8356         /*
8357          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8358          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8359          * feasibility.
8360          */
8361         if (period > max_cfs_quota_period)
8362                 return -EINVAL;
8363
8364         /*
8365          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8366          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8367          */
8368         get_online_cpus();
8369         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8370         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8371         if (ret)
8372                 goto out_unlock;
8373
8374         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8375         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8376         /*
8377          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8378          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8379          */
8380         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8381                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8382         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8383         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8384         cfs_b->quota = quota;
8385
8386         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8387         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8388         if (runtime_enabled)
8389                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8390         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8391
8392         for_each_online_cpu(i) {
8393                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8394                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8395
8396                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8397                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8398                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8399
8400                 if (cfs_rq->throttled)
8401                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8402                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8403         }
8404         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8405                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8406 out_unlock:
8407         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8408         put_online_cpus();
8409
8410         return ret;
8411 }
8412
8413 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8414 {
8415         u64 quota, period;
8416
8417         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8418         if (cfs_quota_us < 0)
8419                 quota = RUNTIME_INF;
8420         else
8421                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8422
8423         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8424 }
8425
8426 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8427 {
8428         u64 quota_us;
8429
8430         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8431                 return -1;
8432
8433         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8434         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8435
8436         return quota_us;
8437 }
8438
8439 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8440 {
8441         u64 quota, period;
8442
8443         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8444         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8445
8446         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8447 }
8448
8449 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8450 {
8451         u64 cfs_period_us;
8452
8453         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8454         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8455
8456         return cfs_period_us;
8457 }
8458
8459 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8460                                   struct cftype *cft)
8461 {
8462         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8463 }
8464
8465 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8466                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8467 {
8468         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8469 }
8470
8471 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8472                                    struct cftype *cft)
8473 {
8474         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8475 }
8476
8477 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8478                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8479 {
8480         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8481 }
8482
8483 struct cfs_schedulable_data {
8484         struct task_group *tg;
8485         u64 period, quota;
8486 };
8487
8488 /*
8489  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8490  * note: units are usecs
8491  */
8492 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8493                                struct cfs_schedulable_data *d)
8494 {
8495         u64 quota, period;
8496
8497         if (tg == d->tg) {
8498                 period = d->period;
8499                 quota = d->quota;
8500         } else {
8501                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8502                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8503         }
8504
8505         /* note: these should typically be equivalent */
8506         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8507                 return RUNTIME_INF;
8508
8509         return to_ratio(period, quota);
8510 }
8511
8512 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8513 {
8514         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8515         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8516         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8517
8518         if (!tg->parent) {
8519                 quota = RUNTIME_INF;
8520         } else {
8521                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8522
8523                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8524                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8525
8526                 /*
8527                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8528                  * limit is set
8529                  */
8530                 if (quota == RUNTIME_INF)
8531                         quota = parent_quota;
8532                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8533                         return -EINVAL;
8534         }
8535         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8536
8537         return 0;
8538 }
8539
8540 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8541 {
8542         int ret;
8543         struct cfs_schedulable_data data = {
8544                 .tg = tg,
8545                 .period = period,
8546                 .quota = quota,
8547         };
8548
8549         if (quota != RUNTIME_INF) {
8550                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8551                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8552         }
8553
8554         rcu_read_lock();
8555         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8556         rcu_read_unlock();
8557
8558         return ret;
8559 }
8560
8561 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8562 {
8563         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8564         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8565
8566         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8567         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8568         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8569
8570         return 0;
8571 }
8572 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8573 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8574
8575 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8576 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8577                                 struct cftype *cft, s64 val)
8578 {
8579         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8580 }
8581
8582 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8583                                struct cftype *cft)
8584 {
8585         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8586 }
8587
8588 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8589                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8590 {
8591         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8592 }
8593
8594 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8595                                    struct cftype *cft)
8596 {
8597         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8598 }
8599 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8600
8601 static struct cftype cpu_files[] = {
8602 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8603         {
8604                 .name = "shares",
8605                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8606                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8607         },
8608 #endif
8609 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8610         {
8611                 .name = "cfs_quota_us",
8612                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8613                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8614         },
8615         {
8616                 .name = "cfs_period_us",
8617                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8618                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8619         },
8620         {
8621                 .name = "stat",
8622                 .seq_show = cpu_stats_show,
8623         },
8624 #endif
8625 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8626         {
8627                 .name = "rt_runtime_us",
8628                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8629                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8630         },
8631         {
8632                 .name = "rt_period_us",
8633                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8634                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8635         },
8636 #endif
8637         { }     /* terminate */
8638 };
8639
8640 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8641         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8642         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8643         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8644         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8645         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8646         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8647         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8648         .legacy_cftypes = cpu_files,
8649         .early_init     = 1,
8650 };
8651
8652 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8653
8654 void dump_cpu_task(int cpu)
8655 {
8656         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8657         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8658 }
8659
8660 /*
8661  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8662  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8663  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8664  * that remained on nice 0.
8665  *
8666  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8667  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8668  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8669  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8670  * the relative distance between them is ~25%.)
8671  */
8672 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8673  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8674  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8675  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8676  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8677  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8678  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8679  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8680  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8681 };
8682
8683 /*
8684  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8685  *
8686  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8687  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8688  * into multiplications:
8689  */
8690 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8691  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8692  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8693  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8694  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8695  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8696  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8697  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8698  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8699 };