71d9a9c93954e56d1e7b7406d11f0f1a91136f8c
[pandora-kernel.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
94 {
95         unsigned long delta;
96         ktime_t soft, hard, now;
97
98         for (;;) {
99                 if (hrtimer_active(period_timer))
100                         break;
101
102                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
103                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
104
105                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
106                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
107                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
108                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
109                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
110         }
111 }
112
113 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
114 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
115
116 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
117
118 void update_rq_clock(struct rq *rq)
119 {
120         s64 delta;
121
122         if (rq->skip_clock_update > 0)
123                 return;
124
125         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
126         rq->clock += delta;
127         update_rq_clock_task(rq, delta);
128 }
129
130 /*
131  * Debugging: various feature bits
132  */
133
134 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
135         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
136
137 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
138 #include "features.h"
139         0;
140
141 #undef SCHED_FEAT
142
143 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
144 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
145         #name ,
146
147 static const char * const sched_feat_names[] = {
148 #include "features.h"
149 };
150
151 #undef SCHED_FEAT
152
153 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
154 {
155         int i;
156
157         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
158                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
159                         seq_puts(m, "NO_");
160                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
161         }
162         seq_puts(m, "\n");
163
164         return 0;
165 }
166
167 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
168
169 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
170 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
171
172 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
173         jump_label_key__##enabled ,
174
175 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
176 #include "features.h"
177 };
178
179 #undef SCHED_FEAT
180
181 static void sched_feat_disable(int i)
182 {
183         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
184                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
185 }
186
187 static void sched_feat_enable(int i)
188 {
189         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
190                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
191 }
192 #else
193 static void sched_feat_disable(int i) { };
194 static void sched_feat_enable(int i) { };
195 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
196
197 static int sched_feat_set(char *cmp)
198 {
199         int i;
200         int neg = 0;
201
202         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
203                 neg = 1;
204                 cmp += 3;
205         }
206
207         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
208                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
209                         if (neg) {
210                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
211                                 sched_feat_disable(i);
212                         } else {
213                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
214                                 sched_feat_enable(i);
215                         }
216                         break;
217                 }
218         }
219
220         return i;
221 }
222
223 static ssize_t
224 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
225                 size_t cnt, loff_t *ppos)
226 {
227         char buf[64];
228         char *cmp;
229         int i;
230
231         if (cnt > 63)
232                 cnt = 63;
233
234         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
235                 return -EFAULT;
236
237         buf[cnt] = 0;
238         cmp = strstrip(buf);
239
240         i = sched_feat_set(cmp);
241         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
242                 return -EINVAL;
243
244         *ppos += cnt;
245
246         return cnt;
247 }
248
249 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
250 {
251         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
252 }
253
254 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
255         .open           = sched_feat_open,
256         .write          = sched_feat_write,
257         .read           = seq_read,
258         .llseek         = seq_lseek,
259         .release        = single_release,
260 };
261
262 static __init int sched_init_debug(void)
263 {
264         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
265                         &sched_feat_fops);
266
267         return 0;
268 }
269 late_initcall(sched_init_debug);
270 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
271
272 /*
273  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
274  * Limited because this is done with IRQs disabled.
275  */
276 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
277
278 /*
279  * period over which we average the RT time consumption, measured
280  * in ms.
281  *
282  * default: 1s
283  */
284 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
285
286 /*
287  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
288  * default: 1s
289  */
290 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
291
292 __read_mostly int scheduler_running;
293
294 /*
295  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
296  * default: 0.95s
297  */
298 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
299
300 /*
301  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
302  */
303 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
304         __acquires(rq->lock)
305 {
306         struct rq *rq;
307
308         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
309
310         for (;;) {
311                 rq = task_rq(p);
312                 raw_spin_lock(&rq->lock);
313                 if (likely(rq == task_rq(p)))
314                         return rq;
315                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
316         }
317 }
318
319 /*
320  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
321  */
322 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
323         __acquires(p->pi_lock)
324         __acquires(rq->lock)
325 {
326         struct rq *rq;
327
328         for (;;) {
329                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
330                 rq = task_rq(p);
331                 raw_spin_lock(&rq->lock);
332                 if (likely(rq == task_rq(p)))
333                         return rq;
334                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
335                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
336         }
337 }
338
339 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
340         __releases(rq->lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343 }
344
345 static inline void
346 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
347         __releases(rq->lock)
348         __releases(p->pi_lock)
349 {
350         raw_spin_unlock(&rq->lock);
351         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
352 }
353
354 /*
355  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
356  */
357 static struct rq *this_rq_lock(void)
358         __acquires(rq->lock)
359 {
360         struct rq *rq;
361
362         local_irq_disable();
363         rq = this_rq();
364         raw_spin_lock(&rq->lock);
365
366         return rq;
367 }
368
369 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
370 /*
371  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
372  */
373
374 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
375 {
376         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
377                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
378 }
379
380 /*
381  * High-resolution timer tick.
382  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
383  */
384 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
385 {
386         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
387
388         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
389
390         raw_spin_lock(&rq->lock);
391         update_rq_clock(rq);
392         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
393         raw_spin_unlock(&rq->lock);
394
395         return HRTIMER_NORESTART;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_SMP
399
400 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
401 {
402         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
403         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
404
405         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
406 }
407
408 /*
409  * called from hardirq (IPI) context
410  */
411 static void __hrtick_start(void *arg)
412 {
413         struct rq *rq = arg;
414
415         raw_spin_lock(&rq->lock);
416         __hrtick_restart(rq);
417         rq->hrtick_csd_pending = 0;
418         raw_spin_unlock(&rq->lock);
419 }
420
421 /*
422  * Called to set the hrtick timer state.
423  *
424  * called with rq->lock held and irqs disabled
425  */
426 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
427 {
428         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
429         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
430
431         hrtimer_set_expires(timer, time);
432
433         if (rq == this_rq()) {
434                 __hrtick_restart(rq);
435         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
436                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
437                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
438         }
439 }
440
441 static int
442 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
443 {
444         int cpu = (int)(long)hcpu;
445
446         switch (action) {
447         case CPU_UP_CANCELED:
448         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
449         case CPU_DOWN_PREPARE:
450         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
451         case CPU_DEAD:
452         case CPU_DEAD_FROZEN:
453                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
454                 return NOTIFY_OK;
455         }
456
457         return NOTIFY_DONE;
458 }
459
460 static __init void init_hrtick(void)
461 {
462         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
463 }
464 #else
465 /*
466  * Called to set the hrtick timer state.
467  *
468  * called with rq->lock held and irqs disabled
469  */
470 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
471 {
472         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
473                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
474 }
475
476 static inline void init_hrtick(void)
477 {
478 }
479 #endif /* CONFIG_SMP */
480
481 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
482 {
483 #ifdef CONFIG_SMP
484         rq->hrtick_csd_pending = 0;
485
486         rq->hrtick_csd.flags = 0;
487         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
488         rq->hrtick_csd.info = rq;
489 #endif
490
491         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
492         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
493 }
494 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
495 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
496 {
497 }
498
499 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
500 {
501 }
502
503 static inline void init_hrtick(void)
504 {
505 }
506 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
507
508 /*
509  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
510  *
511  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
512  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
513  * the target CPU.
514  */
515 void resched_task(struct task_struct *p)
516 {
517         int cpu;
518
519         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
520
521         if (test_tsk_need_resched(p))
522                 return;
523
524         set_tsk_need_resched(p);
525
526         cpu = task_cpu(p);
527         if (cpu == smp_processor_id()) {
528                 set_preempt_need_resched();
529                 return;
530         }
531
532         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
533         smp_mb();
534         if (!tsk_is_polling(p))
535                 smp_send_reschedule(cpu);
536 }
537
538 void resched_cpu(int cpu)
539 {
540         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
541         unsigned long flags;
542
543         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
544                 return;
545         resched_task(cpu_curr(cpu));
546         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
547 }
548
549 #ifdef CONFIG_SMP
550 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
551 /*
552  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
553  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
554  *
555  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
556  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
557  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
558  */
559 int get_nohz_timer_target(int pinned)
560 {
561         int cpu = smp_processor_id();
562         int i;
563         struct sched_domain *sd;
564
565         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
566                 return cpu;
567
568         rcu_read_lock();
569         for_each_domain(cpu, sd) {
570                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
571                         if (!idle_cpu(i)) {
572                                 cpu = i;
573                                 goto unlock;
574                         }
575                 }
576         }
577 unlock:
578         rcu_read_unlock();
579         return cpu;
580 }
581 /*
582  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
583  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
584  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
585  * idle system the next event might even be infinite time into the
586  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
587  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
588  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
589  * wheel for the next timer event.
590  */
591 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
592 {
593         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
594
595         if (cpu == smp_processor_id())
596                 return;
597
598         /*
599          * This is safe, as this function is called with the timer
600          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
601          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
602          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
603          * timer into account automatically.
604          */
605         if (rq->curr != rq->idle)
606                 return;
607
608         /*
609          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
610          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
611          * idle task through an additional NOOP schedule()
612          */
613         set_tsk_need_resched(rq->idle);
614
615         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
616         smp_mb();
617         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
618                 smp_send_reschedule(cpu);
619 }
620
621 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
622 {
623         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
624                 if (cpu != smp_processor_id() ||
625                     tick_nohz_tick_stopped())
626                         smp_send_reschedule(cpu);
627                 return true;
628         }
629
630         return false;
631 }
632
633 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
634 {
635         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
636                 wake_up_idle_cpu(cpu);
637 }
638
639 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
640 {
641         int cpu = smp_processor_id();
642
643         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
644                 return false;
645
646         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
647                 return true;
648
649         /*
650          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
651          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
652          */
653         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
654         return false;
655 }
656
657 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
658
659 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
660 {
661         return false;
662 }
663
664 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
665
666 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
667 bool sched_can_stop_tick(void)
668 {
669        struct rq *rq;
670
671        rq = this_rq();
672
673        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
674        smp_rmb();
675
676        /* More than one running task need preemption */
677        if (rq->nr_running > 1)
678                return false;
679
680        return true;
681 }
682 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
683
684 void sched_avg_update(struct rq *rq)
685 {
686         s64 period = sched_avg_period();
687
688         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
689                 /*
690                  * Inline assembly required to prevent the compiler
691                  * optimising this loop into a divmod call.
692                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
693                  */
694                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
695                 rq->age_stamp += period;
696                 rq->rt_avg /= 2;
697         }
698 }
699
700 #endif /* CONFIG_SMP */
701
702 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
703                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
704 /*
705  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
706  * node and @up when leaving it for the final time.
707  *
708  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
709  */
710 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
711                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
712 {
713         struct task_group *parent, *child;
714         int ret;
715
716         parent = from;
717
718 down:
719         ret = (*down)(parent, data);
720         if (ret)
721                 goto out;
722         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
723                 parent = child;
724                 goto down;
725
726 up:
727                 continue;
728         }
729         ret = (*up)(parent, data);
730         if (ret || parent == from)
731                 goto out;
732
733         child = parent;
734         parent = parent->parent;
735         if (parent)
736                 goto up;
737 out:
738         return ret;
739 }
740
741 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
742 {
743         return 0;
744 }
745 #endif
746
747 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
748 {
749         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
750         struct load_weight *load = &p->se.load;
751
752         /*
753          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
754          */
755         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
756                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
757                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
758                 return;
759         }
760
761         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
762         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
763 }
764
765 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
766 {
767         update_rq_clock(rq);
768         sched_info_queued(rq, p);
769         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
770 }
771
772 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
773 {
774         update_rq_clock(rq);
775         sched_info_dequeued(rq, p);
776         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
780 {
781         if (task_contributes_to_load(p))
782                 rq->nr_uninterruptible--;
783
784         enqueue_task(rq, p, flags);
785 }
786
787 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
788 {
789         if (task_contributes_to_load(p))
790                 rq->nr_uninterruptible++;
791
792         dequeue_task(rq, p, flags);
793 }
794
795 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
796 {
797 /*
798  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
799  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
800  */
801 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
802         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
803 #endif
804 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
805         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
806
807         /*
808          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
809          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
810          * {soft,}irq region.
811          *
812          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
813          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
814          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
815          * monotonic.
816          *
817          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
818          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
819          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
820          * atomic ops.
821          */
822         if (irq_delta > delta)
823                 irq_delta = delta;
824
825         rq->prev_irq_time += irq_delta;
826         delta -= irq_delta;
827 #endif
828 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
829         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
830                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
831                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
832
833                 if (unlikely(steal > delta))
834                         steal = delta;
835
836                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
837                 delta -= steal;
838         }
839 #endif
840
841         rq->clock_task += delta;
842
843 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
844         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
845                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
846 #endif
847 }
848
849 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
850 {
851         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
852         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
853
854         if (stop) {
855                 /*
856                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
857                  * userspace knows about and won't get confused about.
858                  *
859                  * Also, it will make PI more or less work without too
860                  * much confusion -- but then, stop work should not
861                  * rely on PI working anyway.
862                  */
863                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
864
865                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
866         }
867
868         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
869
870         if (old_stop) {
871                 /*
872                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
873                  * it can die in pieces.
874                  */
875                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
876         }
877 }
878
879 /*
880  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
881  */
882 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
883 {
884         return p->static_prio;
885 }
886
887 /*
888  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
889  * without taking RT-inheritance into account. Might be
890  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
891  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
892  * estimator recalculates.
893  */
894 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
895 {
896         int prio;
897
898         if (task_has_dl_policy(p))
899                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
900         else if (task_has_rt_policy(p))
901                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
902         else
903                 prio = __normal_prio(p);
904         return prio;
905 }
906
907 /*
908  * Calculate the current priority, i.e. the priority
909  * taken into account by the scheduler. This value might
910  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
911  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
912  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
913  */
914 static int effective_prio(struct task_struct *p)
915 {
916         p->normal_prio = normal_prio(p);
917         /*
918          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
919          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
920          * to the normal priority:
921          */
922         if (!rt_prio(p->prio))
923                 return p->normal_prio;
924         return p->prio;
925 }
926
927 /**
928  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
929  * @p: the task in question.
930  *
931  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
932  */
933 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
934 {
935         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
936 }
937
938 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
939                                        const struct sched_class *prev_class,
940                                        int oldprio)
941 {
942         if (prev_class != p->sched_class) {
943                 if (prev_class->switched_from)
944                         prev_class->switched_from(rq, p);
945                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
946         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
947                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
948 }
949
950 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
951 {
952         const struct sched_class *class;
953
954         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
955                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
956         } else {
957                 for_each_class(class) {
958                         if (class == rq->curr->sched_class)
959                                 break;
960                         if (class == p->sched_class) {
961                                 resched_task(rq->curr);
962                                 break;
963                         }
964                 }
965         }
966
967         /*
968          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
969          * this case, we can save a useless back to back clock update.
970          */
971         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
972                 rq->skip_clock_update = 1;
973 }
974
975 #ifdef CONFIG_SMP
976 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
977 {
978 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
979         /*
980          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
981          * ttwu() will sort out the placement.
982          */
983         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
984                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
985
986 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
987         /*
988          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
989          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
990          *
991          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
992          * see task_group().
993          *
994          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
995          * task_rq_lock().
996          */
997         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
998                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
999 #endif
1000 #endif
1001
1002         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1003
1004         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1005                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1006                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1007                 p->se.nr_migrations++;
1008                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1009         }
1010
1011         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1012 }
1013
1014 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1015 {
1016         if (p->on_rq) {
1017                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1018
1019                 src_rq = task_rq(p);
1020                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1021
1022                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1023                 set_task_cpu(p, cpu);
1024                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1025                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1026         } else {
1027                 /*
1028                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1029                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1030                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1031                  */
1032                 p->wake_cpu = cpu;
1033         }
1034 }
1035
1036 struct migration_swap_arg {
1037         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1038         int src_cpu, dst_cpu;
1039 };
1040
1041 static int migrate_swap_stop(void *data)
1042 {
1043         struct migration_swap_arg *arg = data;
1044         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1045         int ret = -EAGAIN;
1046
1047         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1048         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1049
1050         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1051                         &arg->dst_task->pi_lock);
1052         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1053         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1054                 goto unlock;
1055
1056         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1057                 goto unlock;
1058
1059         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1060                 goto unlock;
1061
1062         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1063                 goto unlock;
1064
1065         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1066         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1067
1068         ret = 0;
1069
1070 unlock:
1071         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1072         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1073         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1074
1075         return ret;
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Cross migrate two tasks
1080  */
1081 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1082 {
1083         struct migration_swap_arg arg;
1084         int ret = -EINVAL;
1085
1086         arg = (struct migration_swap_arg){
1087                 .src_task = cur,
1088                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1089                 .dst_task = p,
1090                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1091         };
1092
1093         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1094                 goto out;
1095
1096         /*
1097          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1098          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1099          */
1100         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1101                 goto out;
1102
1103         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1104                 goto out;
1105
1106         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1107                 goto out;
1108
1109         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1110         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1111
1112 out:
1113         return ret;
1114 }
1115
1116 struct migration_arg {
1117         struct task_struct *task;
1118         int dest_cpu;
1119 };
1120
1121 static int migration_cpu_stop(void *data);
1122
1123 /*
1124  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1125  *
1126  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1127  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1128  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1129  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1130  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1131  * @p has remained unscheduled the whole time.
1132  *
1133  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1134  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1135  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1136  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1137  * waiting to become inactive.
1138  */
1139 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1140 {
1141         unsigned long flags;
1142         int running, on_rq;
1143         unsigned long ncsw;
1144         struct rq *rq;
1145
1146         for (;;) {
1147                 /*
1148                  * We do the initial early heuristics without holding
1149                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1150                  * the runqueue lock when things look like they will
1151                  * work out!
1152                  */
1153                 rq = task_rq(p);
1154
1155                 /*
1156                  * If the task is actively running on another CPU
1157                  * still, just relax and busy-wait without holding
1158                  * any locks.
1159                  *
1160                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1161                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1162                  * But we don't care, since "task_running()" will
1163                  * return false if the runqueue has changed and p
1164                  * is actually now running somewhere else!
1165                  */
1166                 while (task_running(rq, p)) {
1167                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1168                                 return 0;
1169                         cpu_relax();
1170                 }
1171
1172                 /*
1173                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1174                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1175                  * just go back and repeat.
1176                  */
1177                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1178                 trace_sched_wait_task(p);
1179                 running = task_running(rq, p);
1180                 on_rq = p->on_rq;
1181                 ncsw = 0;
1182                 if (!match_state || p->state == match_state)
1183                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1184                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1185
1186                 /*
1187                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1188                  */
1189                 if (unlikely(!ncsw))
1190                         break;
1191
1192                 /*
1193                  * Was it really running after all now that we
1194                  * checked with the proper locks actually held?
1195                  *
1196                  * Oops. Go back and try again..
1197                  */
1198                 if (unlikely(running)) {
1199                         cpu_relax();
1200                         continue;
1201                 }
1202
1203                 /*
1204                  * It's not enough that it's not actively running,
1205                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1206                  * preempted!
1207                  *
1208                  * So if it was still runnable (but just not actively
1209                  * running right now), it's preempted, and we should
1210                  * yield - it could be a while.
1211                  */
1212                 if (unlikely(on_rq)) {
1213                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1214
1215                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1216                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1217                         continue;
1218                 }
1219
1220                 /*
1221                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1222                  * runnable, which means that it will never become
1223                  * running in the future either. We're all done!
1224                  */
1225                 break;
1226         }
1227
1228         return ncsw;
1229 }
1230
1231 /***
1232  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1233  * @p: the to-be-kicked thread
1234  *
1235  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1236  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1237  *
1238  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1239  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1240  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1241  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1242  * achieved as well.
1243  */
1244 void kick_process(struct task_struct *p)
1245 {
1246         int cpu;
1247
1248         preempt_disable();
1249         cpu = task_cpu(p);
1250         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1251                 smp_send_reschedule(cpu);
1252         preempt_enable();
1253 }
1254 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1255 #endif /* CONFIG_SMP */
1256
1257 #ifdef CONFIG_SMP
1258 /*
1259  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1260  */
1261 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1262 {
1263         int nid = cpu_to_node(cpu);
1264         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1265         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1266         int dest_cpu;
1267
1268         /*
1269          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1270          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1271          * select the cpu on the other node.
1272          */
1273         if (nid != -1) {
1274                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1275
1276                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1277                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1278                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1279                                 continue;
1280                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1281                                 continue;
1282                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1283                                 return dest_cpu;
1284                 }
1285         }
1286
1287         for (;;) {
1288                 /* Any allowed, online CPU? */
1289                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1290                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1291                                 continue;
1292                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1293                                 continue;
1294                         goto out;
1295                 }
1296
1297                 switch (state) {
1298                 case cpuset:
1299                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1300                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1301                         state = possible;
1302                         break;
1303
1304                 case possible:
1305                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1306                         state = fail;
1307                         break;
1308
1309                 case fail:
1310                         BUG();
1311                         break;
1312                 }
1313         }
1314
1315 out:
1316         if (state != cpuset) {
1317                 /*
1318                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1319                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1320                  * leave kernel.
1321                  */
1322                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1323                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1324                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1325                 }
1326         }
1327
1328         return dest_cpu;
1329 }
1330
1331 /*
1332  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1333  */
1334 static inline
1335 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1336 {
1337         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1338
1339         /*
1340          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1341          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1342          * cpu.
1343          *
1344          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1345          *
1346          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1347          *   not worry about this generic constraint ]
1348          */
1349         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1350                      !cpu_online(cpu)))
1351                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1352
1353         return cpu;
1354 }
1355
1356 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1357 {
1358         s64 diff = sample - *avg;
1359         *avg += diff >> 3;
1360 }
1361 #endif
1362
1363 static void
1364 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1365 {
1366 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1367         struct rq *rq = this_rq();
1368
1369 #ifdef CONFIG_SMP
1370         int this_cpu = smp_processor_id();
1371
1372         if (cpu == this_cpu) {
1373                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1374                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1375         } else {
1376                 struct sched_domain *sd;
1377
1378                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1379                 rcu_read_lock();
1380                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1381                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1382                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1383                                 break;
1384                         }
1385                 }
1386                 rcu_read_unlock();
1387         }
1388
1389         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1390                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1391
1392 #endif /* CONFIG_SMP */
1393
1394         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1395         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1396
1397         if (wake_flags & WF_SYNC)
1398                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1399
1400 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1401 }
1402
1403 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1404 {
1405         activate_task(rq, p, en_flags);
1406         p->on_rq = 1;
1407
1408         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1409         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1410                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1411 }
1412
1413 /*
1414  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1415  */
1416 static void
1417 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1418 {
1419         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1420         trace_sched_wakeup(p, true);
1421
1422         p->state = TASK_RUNNING;
1423 #ifdef CONFIG_SMP
1424         if (p->sched_class->task_woken)
1425                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1426
1427         if (rq->idle_stamp) {
1428                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1429                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1430
1431                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1432
1433                 if (rq->avg_idle > max)
1434                         rq->avg_idle = max;
1435
1436                 rq->idle_stamp = 0;
1437         }
1438 #endif
1439 }
1440
1441 static void
1442 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1443 {
1444 #ifdef CONFIG_SMP
1445         if (p->sched_contributes_to_load)
1446                 rq->nr_uninterruptible--;
1447 #endif
1448
1449         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1450         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1451 }
1452
1453 /*
1454  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1455  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1456  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1457  * the task is still ->on_rq.
1458  */
1459 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1460 {
1461         struct rq *rq;
1462         int ret = 0;
1463
1464         rq = __task_rq_lock(p);
1465         if (p->on_rq) {
1466                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1467                 update_rq_clock(rq);
1468                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1469                 ret = 1;
1470         }
1471         __task_rq_unlock(rq);
1472
1473         return ret;
1474 }
1475
1476 #ifdef CONFIG_SMP
1477 static void sched_ttwu_pending(void)
1478 {
1479         struct rq *rq = this_rq();
1480         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1481         struct task_struct *p;
1482
1483         raw_spin_lock(&rq->lock);
1484
1485         while (llist) {
1486                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1487                 llist = llist_next(llist);
1488                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1489         }
1490
1491         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1492 }
1493
1494 void scheduler_ipi(void)
1495 {
1496         /*
1497          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1498          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1499          * this IPI.
1500          */
1501         preempt_fold_need_resched();
1502
1503         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1504                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1505                         && !got_nohz_idle_kick())
1506                 return;
1507
1508         /*
1509          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1510          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1511          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1512          * we do call them.
1513          *
1514          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1515          * properly.
1516          *
1517          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1518          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1519          * somewhat pessimize the simple resched case.
1520          */
1521         irq_enter();
1522         tick_nohz_full_check();
1523         sched_ttwu_pending();
1524
1525         /*
1526          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1527          */
1528         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1529                 this_rq()->idle_balance = 1;
1530                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1531         }
1532         irq_exit();
1533 }
1534
1535 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1536 {
1537         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1538                 smp_send_reschedule(cpu);
1539 }
1540
1541 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1542 {
1543         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1544 }
1545 #endif /* CONFIG_SMP */
1546
1547 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1548 {
1549         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1550
1551 #if defined(CONFIG_SMP)
1552         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1553                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1554                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1555                 return;
1556         }
1557 #endif
1558
1559         raw_spin_lock(&rq->lock);
1560         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1561         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1562 }
1563
1564 /**
1565  * try_to_wake_up - wake up a thread
1566  * @p: the thread to be awakened
1567  * @state: the mask of task states that can be woken
1568  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1569  *
1570  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1571  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1572  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1573  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1574  * runnable without the overhead of this.
1575  *
1576  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1577  * or @state didn't match @p's state.
1578  */
1579 static int
1580 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1581 {
1582         unsigned long flags;
1583         int cpu, success = 0;
1584
1585         /*
1586          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1587          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1588          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1589          * set_current_state() the waiting thread does.
1590          */
1591         smp_mb__before_spinlock();
1592         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1593         if (!(p->state & state))
1594                 goto out;
1595
1596         success = 1; /* we're going to change ->state */
1597         cpu = task_cpu(p);
1598
1599         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1600                 goto stat;
1601
1602 #ifdef CONFIG_SMP
1603         /*
1604          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1605          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1606          */
1607         while (p->on_cpu)
1608                 cpu_relax();
1609         /*
1610          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1611          */
1612         smp_rmb();
1613
1614         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1615         p->state = TASK_WAKING;
1616
1617         if (p->sched_class->task_waking)
1618                 p->sched_class->task_waking(p);
1619
1620         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1621         if (task_cpu(p) != cpu) {
1622                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1623                 set_task_cpu(p, cpu);
1624         }
1625 #endif /* CONFIG_SMP */
1626
1627         ttwu_queue(p, cpu);
1628 stat:
1629         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1630 out:
1631         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1632
1633         return success;
1634 }
1635
1636 /**
1637  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1638  * @p: the thread to be awakened
1639  *
1640  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1641  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1642  * the current task.
1643  */
1644 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1645 {
1646         struct rq *rq = task_rq(p);
1647
1648         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1649             WARN_ON_ONCE(p == current))
1650                 return;
1651
1652         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1653
1654         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1655                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1656                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1657                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1658         }
1659
1660         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1661                 goto out;
1662
1663         if (!p->on_rq)
1664                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1665
1666         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1667         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1668 out:
1669         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1670 }
1671
1672 /**
1673  * wake_up_process - Wake up a specific process
1674  * @p: The process to be woken up.
1675  *
1676  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1677  * processes.
1678  *
1679  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1680  *
1681  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1682  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1683  */
1684 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1685 {
1686         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1687         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1688 }
1689 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1690
1691 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1692 {
1693         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1694 }
1695
1696 /*
1697  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1698  * p is forked by current.
1699  *
1700  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1701  */
1702 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1703 {
1704         p->on_rq                        = 0;
1705
1706         p->se.on_rq                     = 0;
1707         p->se.exec_start                = 0;
1708         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1709         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1710         p->se.nr_migrations             = 0;
1711         p->se.vruntime                  = 0;
1712         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1713
1714 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1715         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1716 #endif
1717
1718         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1719         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1720         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1721         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1722         p->dl.dl_period = 0;
1723         p->dl.flags = 0;
1724
1725         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1726
1727 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1728         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1729 #endif
1730
1731 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1732         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1733                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1734                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1735         }
1736
1737         if (clone_flags & CLONE_VM)
1738                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1739         else
1740                 p->numa_preferred_nid = -1;
1741
1742         p->node_stamp = 0ULL;
1743         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1744         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1745         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1746         p->numa_faults_memory = NULL;
1747         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1748         p->last_task_numa_placement = 0;
1749         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1750
1751         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1752         p->numa_group = NULL;
1753 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1754 }
1755
1756 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1757 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1758 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1759 {
1760         if (enabled)
1761                 sched_feat_set("NUMA");
1762         else
1763                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1764 }
1765 #else
1766 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1767
1768 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1769 {
1770         numabalancing_enabled = enabled;
1771 }
1772 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1773
1774 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1775 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1776                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1777 {
1778         struct ctl_table t;
1779         int err;
1780         int state = numabalancing_enabled;
1781
1782         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1783                 return -EPERM;
1784
1785         t = *table;
1786         t.data = &state;
1787         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1788         if (err < 0)
1789                 return err;
1790         if (write)
1791                 set_numabalancing_state(state);
1792         return err;
1793 }
1794 #endif
1795 #endif
1796
1797 /*
1798  * fork()/clone()-time setup:
1799  */
1800 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1801 {
1802         unsigned long flags;
1803         int cpu = get_cpu();
1804
1805         __sched_fork(clone_flags, p);
1806         /*
1807          * We mark the process as running here. This guarantees that
1808          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1809          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1810          */
1811         p->state = TASK_RUNNING;
1812
1813         /*
1814          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1815          */
1816         p->prio = current->normal_prio;
1817
1818         /*
1819          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1820          */
1821         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1822                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1823                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1824                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1825                         p->rt_priority = 0;
1826                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1827                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1828
1829                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1830                 set_load_weight(p);
1831
1832                 /*
1833                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1834                  * fulfilled its duty:
1835                  */
1836                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1837         }
1838
1839         if (dl_prio(p->prio)) {
1840                 put_cpu();
1841                 return -EAGAIN;
1842         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1843                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1844         } else {
1845                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1846         }
1847
1848         if (p->sched_class->task_fork)
1849                 p->sched_class->task_fork(p);
1850
1851         /*
1852          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1853          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1854          * is ran before sched_fork().
1855          *
1856          * Silence PROVE_RCU.
1857          */
1858         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1859         set_task_cpu(p, cpu);
1860         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1861
1862 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1863         if (likely(sched_info_on()))
1864                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1865 #endif
1866 #if defined(CONFIG_SMP)
1867         p->on_cpu = 0;
1868 #endif
1869         init_task_preempt_count(p);
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1872         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1873 #endif
1874
1875         put_cpu();
1876         return 0;
1877 }
1878
1879 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1880 {
1881         if (runtime == RUNTIME_INF)
1882                 return 1ULL << 20;
1883
1884         /*
1885          * Doing this here saves a lot of checks in all
1886          * the calling paths, and returning zero seems
1887          * safe for them anyway.
1888          */
1889         if (period == 0)
1890                 return 0;
1891
1892         return div64_u64(runtime << 20, period);
1893 }
1894
1895 #ifdef CONFIG_SMP
1896 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1897 {
1898         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1899 }
1900
1901 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1902 {
1903         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1904         int cpus = 0;
1905
1906         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1907                 cpus++;
1908
1909         return cpus;
1910 }
1911 #else
1912 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1913 {
1914         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1915 }
1916
1917 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1918 {
1919         return 1;
1920 }
1921 #endif
1922
1923 static inline
1924 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1925 {
1926         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1927 }
1928
1929 static inline
1930 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1931 {
1932         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1933 }
1934
1935 static inline
1936 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1937 {
1938         return dl_b->bw != -1 &&
1939                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1940 }
1941
1942 /*
1943  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1944  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1945  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1946  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1947  *
1948  * This function is called while holding p's rq->lock.
1949  */
1950 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1951                        const struct sched_attr *attr)
1952 {
1953
1954         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1955         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
1956         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1957         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1958         int cpus, err = -1;
1959
1960         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1961                 return 0;
1962
1963         /*
1964          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1965          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1966          * allocated bandwidth of the container.
1967          */
1968         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1969         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
1970         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1971             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1972                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1973                 err = 0;
1974         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1975                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1976                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1977                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1978                 err = 0;
1979         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1980                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1981                 err = 0;
1982         }
1983         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1984
1985         return err;
1986 }
1987
1988 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1989
1990 /*
1991  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1992  *
1993  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1994  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1995  * on the runqueue and wakes it.
1996  */
1997 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1998 {
1999         unsigned long flags;
2000         struct rq *rq;
2001
2002         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2003 #ifdef CONFIG_SMP
2004         /*
2005          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2006          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2007          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2008          */
2009         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2010 #endif
2011
2012         /* Initialize new task's runnable average */
2013         init_task_runnable_average(p);
2014         rq = __task_rq_lock(p);
2015         activate_task(rq, p, 0);
2016         p->on_rq = 1;
2017         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2018         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2019 #ifdef CONFIG_SMP
2020         if (p->sched_class->task_woken)
2021                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2022 #endif
2023         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2024 }
2025
2026 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2027
2028 /**
2029  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2030  * @notifier: notifier struct to register
2031  */
2032 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2033 {
2034         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2035 }
2036 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2037
2038 /**
2039  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2040  * @notifier: notifier struct to unregister
2041  *
2042  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2043  */
2044 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2045 {
2046         hlist_del(&notifier->link);
2047 }
2048 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2049
2050 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2051 {
2052         struct preempt_notifier *notifier;
2053
2054         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2055                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2056 }
2057
2058 static void
2059 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2060                                  struct task_struct *next)
2061 {
2062         struct preempt_notifier *notifier;
2063
2064         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2065                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2066 }
2067
2068 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2069
2070 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2071 {
2072 }
2073
2074 static void
2075 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2076                                  struct task_struct *next)
2077 {
2078 }
2079
2080 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2081
2082 /**
2083  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2084  * @rq: the runqueue preparing to switch
2085  * @prev: the current task that is being switched out
2086  * @next: the task we are going to switch to.
2087  *
2088  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2089  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2090  * switch.
2091  *
2092  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2093  * hooks.
2094  */
2095 static inline void
2096 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2097                     struct task_struct *next)
2098 {
2099         trace_sched_switch(prev, next);
2100         sched_info_switch(rq, prev, next);
2101         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2102         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2103         prepare_lock_switch(rq, next);
2104         prepare_arch_switch(next);
2105 }
2106
2107 /**
2108  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2109  * @rq: runqueue associated with task-switch
2110  * @prev: the thread we just switched away from.
2111  *
2112  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2113  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2114  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2115  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2116  *
2117  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2118  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2119  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2120  * details.)
2121  */
2122 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2123         __releases(rq->lock)
2124 {
2125         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2126         long prev_state;
2127
2128         rq->prev_mm = NULL;
2129
2130         /*
2131          * A task struct has one reference for the use as "current".
2132          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2133          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2134          * the scheduled task must drop that reference.
2135          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2136          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2137          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2138          * be dropped twice.
2139          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2140          */
2141         prev_state = prev->state;
2142         vtime_task_switch(prev);
2143         finish_arch_switch(prev);
2144         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2145         finish_lock_switch(rq, prev);
2146         finish_arch_post_lock_switch();
2147
2148         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2149         if (mm)
2150                 mmdrop(mm);
2151         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2152                 if (prev->sched_class->task_dead)
2153                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2154
2155                 /*
2156                  * Remove function-return probe instances associated with this
2157                  * task and put them back on the free list.
2158                  */
2159                 kprobe_flush_task(prev);
2160                 put_task_struct(prev);
2161         }
2162
2163         tick_nohz_task_switch(current);
2164 }
2165
2166 #ifdef CONFIG_SMP
2167
2168 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2169 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2170 {
2171         if (rq->post_schedule) {
2172                 unsigned long flags;
2173
2174                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2175                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2176                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2177                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2178
2179                 rq->post_schedule = 0;
2180         }
2181 }
2182
2183 #else
2184
2185 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2186 {
2187 }
2188
2189 #endif
2190
2191 /**
2192  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2193  * @prev: the thread we just switched away from.
2194  */
2195 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2196         __releases(rq->lock)
2197 {
2198         struct rq *rq = this_rq();
2199
2200         finish_task_switch(rq, prev);
2201
2202         /*
2203          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2204          * task_switch?
2205          */
2206         post_schedule(rq);
2207
2208 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2209         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2210         preempt_enable();
2211 #endif
2212         if (current->set_child_tid)
2213                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2214 }
2215
2216 /*
2217  * context_switch - switch to the new MM and the new
2218  * thread's register state.
2219  */
2220 static inline void
2221 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2222                struct task_struct *next)
2223 {
2224         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2225
2226         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2227
2228         mm = next->mm;
2229         oldmm = prev->active_mm;
2230         /*
2231          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2232          * combine the page table reload and the switch backend into
2233          * one hypercall.
2234          */
2235         arch_start_context_switch(prev);
2236
2237         if (!mm) {
2238                 next->active_mm = oldmm;
2239                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2240                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2241         } else
2242                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2243
2244         if (!prev->mm) {
2245                 prev->active_mm = NULL;
2246                 rq->prev_mm = oldmm;
2247         }
2248         /*
2249          * Since the runqueue lock will be released by the next
2250          * task (which is an invalid locking op but in the case
2251          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2252          * do an early lockdep release here:
2253          */
2254 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2255         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2256 #endif
2257
2258         context_tracking_task_switch(prev, next);
2259         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2260         switch_to(prev, next, prev);
2261
2262         barrier();
2263         /*
2264          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2265          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2266          * frame will be invalid.
2267          */
2268         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2269 }
2270
2271 /*
2272  * nr_running and nr_context_switches:
2273  *
2274  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2275  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2276  */
2277 unsigned long nr_running(void)
2278 {
2279         unsigned long i, sum = 0;
2280
2281         for_each_online_cpu(i)
2282                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2283
2284         return sum;
2285 }
2286
2287 unsigned long long nr_context_switches(void)
2288 {
2289         int i;
2290         unsigned long long sum = 0;
2291
2292         for_each_possible_cpu(i)
2293                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2294
2295         return sum;
2296 }
2297
2298 unsigned long nr_iowait(void)
2299 {
2300         unsigned long i, sum = 0;
2301
2302         for_each_possible_cpu(i)
2303                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2304
2305         return sum;
2306 }
2307
2308 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2309 {
2310         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2311         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2312 }
2313
2314 #ifdef CONFIG_SMP
2315
2316 /*
2317  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2318  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2319  */
2320 void sched_exec(void)
2321 {
2322         struct task_struct *p = current;
2323         unsigned long flags;
2324         int dest_cpu;
2325
2326         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2327         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2328         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2329                 goto unlock;
2330
2331         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2332                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2333
2334                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2335                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2336                 return;
2337         }
2338 unlock:
2339         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2340 }
2341
2342 #endif
2343
2344 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2345 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2346
2347 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2348 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2349
2350 /*
2351  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2352  * @p in case that task is currently running.
2353  *
2354  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2355  */
2356 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2357 {
2358         u64 ns = 0;
2359
2360         if (task_current(rq, p)) {
2361                 update_rq_clock(rq);
2362                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2363                 if ((s64)ns < 0)
2364                         ns = 0;
2365         }
2366
2367         return ns;
2368 }
2369
2370 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2371 {
2372         unsigned long flags;
2373         struct rq *rq;
2374         u64 ns = 0;
2375
2376         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2377         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2378         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2379
2380         return ns;
2381 }
2382
2383 /*
2384  * Return accounted runtime for the task.
2385  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2386  * pending runtime that have not been accounted yet.
2387  */
2388 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2389 {
2390         unsigned long flags;
2391         struct rq *rq;
2392         u64 ns = 0;
2393
2394 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2395         /*
2396          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2397          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2398          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2399          *
2400          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2401          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2402          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2403          */
2404         if (!p->on_cpu)
2405                 return p->se.sum_exec_runtime;
2406 #endif
2407
2408         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2409         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2410         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2411
2412         return ns;
2413 }
2414
2415 /*
2416  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2417  * We call it with interrupts disabled.
2418  */
2419 void scheduler_tick(void)
2420 {
2421         int cpu = smp_processor_id();
2422         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2423         struct task_struct *curr = rq->curr;
2424
2425         sched_clock_tick();
2426
2427         raw_spin_lock(&rq->lock);
2428         update_rq_clock(rq);
2429         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2430         update_cpu_load_active(rq);
2431         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2432
2433         perf_event_task_tick();
2434
2435 #ifdef CONFIG_SMP
2436         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2437         trigger_load_balance(rq);
2438 #endif
2439         rq_last_tick_reset(rq);
2440 }
2441
2442 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2443 /**
2444  * scheduler_tick_max_deferment
2445  *
2446  * Keep at least one tick per second when a single
2447  * active task is running because the scheduler doesn't
2448  * yet completely support full dynticks environment.
2449  *
2450  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2451  * balancing, etc... continue to move forward, even
2452  * with a very low granularity.
2453  *
2454  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2455  */
2456 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2457 {
2458         struct rq *rq = this_rq();
2459         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2460
2461         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2462
2463         if (time_before_eq(next, now))
2464                 return 0;
2465
2466         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2467 }
2468 #endif
2469
2470 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2471 {
2472         if (in_lock_functions(addr)) {
2473                 addr = CALLER_ADDR2;
2474                 if (in_lock_functions(addr))
2475                         addr = CALLER_ADDR3;
2476         }
2477         return addr;
2478 }
2479
2480 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2481                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2482
2483 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2484 {
2485 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2486         /*
2487          * Underflow?
2488          */
2489         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2490                 return;
2491 #endif
2492         __preempt_count_add(val);
2493 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2494         /*
2495          * Spinlock count overflowing soon?
2496          */
2497         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2498                                 PREEMPT_MASK - 10);
2499 #endif
2500         if (preempt_count() == val) {
2501                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2502 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2503                 current->preempt_disable_ip = ip;
2504 #endif
2505                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2506         }
2507 }
2508 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2509
2510 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2511 {
2512 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2513         /*
2514          * Underflow?
2515          */
2516         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2517                 return;
2518         /*
2519          * Is the spinlock portion underflowing?
2520          */
2521         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2522                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2523                 return;
2524 #endif
2525
2526         if (preempt_count() == val)
2527                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2528         __preempt_count_sub(val);
2529 }
2530 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2531
2532 #endif
2533
2534 /*
2535  * Print scheduling while atomic bug:
2536  */
2537 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2538 {
2539         if (oops_in_progress)
2540                 return;
2541
2542         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2543                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2544
2545         debug_show_held_locks(prev);
2546         print_modules();
2547         if (irqs_disabled())
2548                 print_irqtrace_events(prev);
2549 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2550         if (in_atomic_preempt_off()) {
2551                 pr_err("Preemption disabled at:");
2552                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2553                 pr_cont("\n");
2554         }
2555 #endif
2556         dump_stack();
2557         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2558 }
2559
2560 /*
2561  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2562  */
2563 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2564 {
2565         /*
2566          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2567          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2568          * if we are scheduling when we should not.
2569          */
2570         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2571                 __schedule_bug(prev);
2572         rcu_sleep_check();
2573
2574         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2575
2576         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2577 }
2578
2579 /*
2580  * Pick up the highest-prio task:
2581  */
2582 static inline struct task_struct *
2583 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2584 {
2585         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2586         struct task_struct *p;
2587
2588         /*
2589          * Optimization: we know that if all tasks are in
2590          * the fair class we can call that function directly:
2591          */
2592         if (likely(prev->sched_class == class &&
2593                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2594                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2595                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2596                         goto again;
2597
2598                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2599                 if (unlikely(!p))
2600                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2601
2602                 return p;
2603         }
2604
2605 again:
2606         for_each_class(class) {
2607                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2608                 if (p) {
2609                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2610                                 goto again;
2611                         return p;
2612                 }
2613         }
2614
2615         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2616 }
2617
2618 /*
2619  * __schedule() is the main scheduler function.
2620  *
2621  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2622  *
2623  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2624  *
2625  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2626  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2627  *
2628  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2629  *      interrupt handler scheduler_tick().
2630  *
2631  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2632  *      task to the run-queue and that's it.
2633  *
2634  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2635  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2636  *      called on the nearest possible occasion:
2637  *
2638  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2639  *
2640  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2641  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2642  *           spin_unlock()!)
2643  *
2644  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2645  *           preemptible context
2646  *
2647  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2648  *         then at the next:
2649  *
2650  *          - cond_resched() call
2651  *          - explicit schedule() call
2652  *          - return from syscall or exception to user-space
2653  *          - return from interrupt-handler to user-space
2654  */
2655 static void __sched __schedule(void)
2656 {
2657         struct task_struct *prev, *next;
2658         unsigned long *switch_count;
2659         struct rq *rq;
2660         int cpu;
2661
2662 need_resched:
2663         preempt_disable();
2664         cpu = smp_processor_id();
2665         rq = cpu_rq(cpu);
2666         rcu_note_context_switch(cpu);
2667         prev = rq->curr;
2668
2669         schedule_debug(prev);
2670
2671         if (sched_feat(HRTICK))
2672                 hrtick_clear(rq);
2673
2674         /*
2675          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2676          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2677          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2678          */
2679         smp_mb__before_spinlock();
2680         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2681
2682         switch_count = &prev->nivcsw;
2683         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2684                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2685                         prev->state = TASK_RUNNING;
2686                 } else {
2687                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2688                         prev->on_rq = 0;
2689
2690                         /*
2691                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2692                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2693                          * concurrency.
2694                          */
2695                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2696                                 struct task_struct *to_wakeup;
2697
2698                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2699                                 if (to_wakeup)
2700                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2701                         }
2702                 }
2703                 switch_count = &prev->nvcsw;
2704         }
2705
2706         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2707                 update_rq_clock(rq);
2708
2709         next = pick_next_task(rq, prev);
2710         clear_tsk_need_resched(prev);
2711         clear_preempt_need_resched();
2712         rq->skip_clock_update = 0;
2713
2714         if (likely(prev != next)) {
2715                 rq->nr_switches++;
2716                 rq->curr = next;
2717                 ++*switch_count;
2718
2719                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2720                 /*
2721                  * The context switch have flipped the stack from under us
2722                  * and restored the local variables which were saved when
2723                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2724                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2725                  */
2726                 cpu = smp_processor_id();
2727                 rq = cpu_rq(cpu);
2728         } else
2729                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2730
2731         post_schedule(rq);
2732
2733         sched_preempt_enable_no_resched();
2734         if (need_resched())
2735                 goto need_resched;
2736 }
2737
2738 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2739 {
2740         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2741                 return;
2742         /*
2743          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2744          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2745          */
2746         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2747                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2748 }
2749
2750 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2751 {
2752         struct task_struct *tsk = current;
2753
2754         sched_submit_work(tsk);
2755         __schedule();
2756 }
2757 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2758
2759 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2760 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2761 {
2762         /*
2763          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2764          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2765          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2766          * we find a better solution.
2767          */
2768         user_exit();
2769         schedule();
2770         user_enter();
2771 }
2772 #endif
2773
2774 /**
2775  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2776  *
2777  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2778  */
2779 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2780 {
2781         sched_preempt_enable_no_resched();
2782         schedule();
2783         preempt_disable();
2784 }
2785
2786 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2787 /*
2788  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2789  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2790  * occur there and call schedule directly.
2791  */
2792 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2793 {
2794         /*
2795          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2796          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2797          */
2798         if (likely(!preemptible()))
2799                 return;
2800
2801         do {
2802                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2803                 __schedule();
2804                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2805
2806                 /*
2807                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2808                  * between schedule and now.
2809                  */
2810                 barrier();
2811         } while (need_resched());
2812 }
2813 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2814 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2815
2816 /*
2817  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2818  * off of irq context.
2819  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2820  * protect us against recursive calling from irq.
2821  */
2822 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2823 {
2824         enum ctx_state prev_state;
2825
2826         /* Catch callers which need to be fixed */
2827         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2828
2829         prev_state = exception_enter();
2830
2831         do {
2832                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2833                 local_irq_enable();
2834                 __schedule();
2835                 local_irq_disable();
2836                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2837
2838                 /*
2839                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2840                  * between schedule and now.
2841                  */
2842                 barrier();
2843         } while (need_resched());
2844
2845         exception_exit(prev_state);
2846 }
2847
2848 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2849                           void *key)
2850 {
2851         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2852 }
2853 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2854
2855 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2856
2857 /*
2858  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2859  * @p: task
2860  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2861  *
2862  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2863  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2864  *
2865  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2866  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2867  */
2868 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2869 {
2870         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2871         struct rq *rq;
2872         const struct sched_class *prev_class;
2873
2874         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2875
2876         rq = __task_rq_lock(p);
2877
2878         /*
2879          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2880          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2881          *
2882          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2883          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2884          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2885          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2886          * with interrupts disabled and will complete the lock
2887          * protected section without being interrupted. So there is no
2888          * real need to boost.
2889          */
2890         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2891                 WARN_ON(p != rq->curr);
2892                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2893                 goto out_unlock;
2894         }
2895
2896         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2897         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2898         oldprio = p->prio;
2899         prev_class = p->sched_class;
2900         on_rq = p->on_rq;
2901         running = task_current(rq, p);
2902         if (on_rq)
2903                 dequeue_task(rq, p, 0);
2904         if (running)
2905                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2906
2907         /*
2908          * Boosting condition are:
2909          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2910          *      --> -dl task blocks on mutex A
2911          *
2912          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2913          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2914          *          running task
2915          */
2916         if (dl_prio(prio)) {
2917                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2918                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2919                         p->dl.dl_boosted = 1;
2920                         p->dl.dl_throttled = 0;
2921                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2922                 } else
2923                         p->dl.dl_boosted = 0;
2924                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2925         } else if (rt_prio(prio)) {
2926                 if (dl_prio(oldprio))
2927                         p->dl.dl_boosted = 0;
2928                 if (oldprio < prio)
2929                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2930                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2931         } else {
2932                 if (dl_prio(oldprio))
2933                         p->dl.dl_boosted = 0;
2934                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2935         }
2936
2937         p->prio = prio;
2938
2939         if (running)
2940                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2941         if (on_rq)
2942                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2943
2944         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2945 out_unlock:
2946         __task_rq_unlock(rq);
2947 }
2948 #endif
2949
2950 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2951 {
2952         int old_prio, delta, on_rq;
2953         unsigned long flags;
2954         struct rq *rq;
2955
2956         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
2957                 return;
2958         /*
2959          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
2960          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
2961          */
2962         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2963         /*
2964          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
2965          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
2966          * it wont have any effect on scheduling until the task is
2967          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
2968          */
2969         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2970                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2971                 goto out_unlock;
2972         }
2973         on_rq = p->on_rq;
2974         if (on_rq)
2975                 dequeue_task(rq, p, 0);
2976
2977         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2978         set_load_weight(p);
2979         old_prio = p->prio;
2980         p->prio = effective_prio(p);
2981         delta = p->prio - old_prio;
2982
2983         if (on_rq) {
2984                 enqueue_task(rq, p, 0);
2985                 /*
2986                  * If the task increased its priority or is running and
2987                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
2988                  */
2989                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
2990                         resched_task(rq->curr);
2991         }
2992 out_unlock:
2993         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2994 }
2995 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
2996
2997 /*
2998  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
2999  * @p: task
3000  * @nice: nice value
3001  */
3002 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3003 {
3004         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3005         int nice_rlim = 20 - nice;
3006
3007         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3008                 capable(CAP_SYS_NICE));
3009 }
3010
3011 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3012
3013 /*
3014  * sys_nice - change the priority of the current process.
3015  * @increment: priority increment
3016  *
3017  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3018  * does similar things.
3019  */
3020 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3021 {
3022         long nice, retval;
3023
3024         /*
3025          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3026          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3027          * and we have a single winner.
3028          */
3029         if (increment < -40)
3030                 increment = -40;
3031         if (increment > 40)
3032                 increment = 40;
3033
3034         nice = task_nice(current) + increment;
3035         if (nice < MIN_NICE)
3036                 nice = MIN_NICE;
3037         if (nice > MAX_NICE)
3038                 nice = MAX_NICE;
3039
3040         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3041                 return -EPERM;
3042
3043         retval = security_task_setnice(current, nice);
3044         if (retval)
3045                 return retval;
3046
3047         set_user_nice(current, nice);
3048         return 0;
3049 }
3050
3051 #endif
3052
3053 /**
3054  * task_prio - return the priority value of a given task.
3055  * @p: the task in question.
3056  *
3057  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3058  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3059  * around 0, value goes from -16 to +15.
3060  */
3061 int task_prio(const struct task_struct *p)
3062 {
3063         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3064 }
3065
3066 /**
3067  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3068  * @cpu: the processor in question.
3069  *
3070  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3071  */
3072 int idle_cpu(int cpu)
3073 {
3074         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3075
3076         if (rq->curr != rq->idle)
3077                 return 0;
3078
3079         if (rq->nr_running)
3080                 return 0;
3081
3082 #ifdef CONFIG_SMP
3083         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3084                 return 0;
3085 #endif
3086
3087         return 1;
3088 }
3089
3090 /**
3091  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3092  * @cpu: the processor in question.
3093  *
3094  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3095  */
3096 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3097 {
3098         return cpu_rq(cpu)->idle;
3099 }
3100
3101 /**
3102  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3103  * @pid: the pid in question.
3104  *
3105  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3106  */
3107 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3108 {
3109         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3110 }
3111
3112 /*
3113  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3114  * SCHED_DEADLINE task.
3115  *
3116  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3117  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3118  * for the first time with its new policy.
3119  */
3120 static void
3121 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3122 {
3123         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3124
3125         init_dl_task_timer(dl_se);
3126         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3127         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3128         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3129         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3130         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3131         dl_se->dl_throttled = 0;
3132         dl_se->dl_new = 1;
3133         dl_se->dl_yielded = 0;
3134 }
3135
3136 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3137                 const struct sched_attr *attr)
3138 {
3139         int policy = attr->sched_policy;
3140
3141         if (policy == -1) /* setparam */
3142                 policy = p->policy;
3143
3144         p->policy = policy;
3145
3146         if (dl_policy(policy))
3147                 __setparam_dl(p, attr);
3148         else if (fair_policy(policy))
3149                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3150
3151         /*
3152          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3153          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3154          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3155          */
3156         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3157         p->normal_prio = normal_prio(p);
3158         set_load_weight(p);
3159 }
3160
3161 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3162 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3163                            const struct sched_attr *attr)
3164 {
3165         __setscheduler_params(p, attr);
3166
3167         /*
3168          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3169          * task. It is safe to use the normal prio.
3170          */
3171         p->prio = normal_prio(p);
3172
3173         if (dl_prio(p->prio))
3174                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3175         else if (rt_prio(p->prio))
3176                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3177         else
3178                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3179 }
3180
3181 static void
3182 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3183 {
3184         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3185
3186         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3187         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3188         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3189         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3190         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3191 }
3192
3193 /*
3194  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3195  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3196  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3197  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3198  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3199  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3200  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3201  * sched_period, as the latter can be zero).
3202  */
3203 static bool
3204 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3205 {
3206         /* deadline != 0 */
3207         if (attr->sched_deadline == 0)
3208                 return false;
3209
3210         /*
3211          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3212          * that big.
3213          */
3214         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3215                 return false;
3216
3217         /*
3218          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3219          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3220          */
3221         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3222             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3223                 return false;
3224
3225         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3226         if ((attr->sched_period != 0 &&
3227              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3228             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3229                 return false;
3230
3231         return true;
3232 }
3233
3234 /*
3235  * check the target process has a UID that matches the current process's
3236  */
3237 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3238 {
3239         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3240         bool match;
3241
3242         rcu_read_lock();
3243         pcred = __task_cred(p);
3244         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3245                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3246         rcu_read_unlock();
3247         return match;
3248 }
3249
3250 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3251                                 const struct sched_attr *attr,
3252                                 bool user)
3253 {
3254         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3255                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3256         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3257         int policy = attr->sched_policy;
3258         unsigned long flags;
3259         const struct sched_class *prev_class;
3260         struct rq *rq;
3261         int reset_on_fork;
3262
3263         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3264         BUG_ON(in_interrupt());
3265 recheck:
3266         /* double check policy once rq lock held */
3267         if (policy < 0) {
3268                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3269                 policy = oldpolicy = p->policy;
3270         } else {
3271                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3272
3273                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3274                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3275                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3276                                 policy != SCHED_IDLE)
3277                         return -EINVAL;
3278         }
3279
3280         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3281                 return -EINVAL;
3282
3283         /*
3284          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3285          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3286          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3287          */
3288         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3289             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3290                 return -EINVAL;
3291         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3292             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3293                 return -EINVAL;
3294
3295         /*
3296          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3297          */
3298         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3299                 if (fair_policy(policy)) {
3300                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3301                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3302                                 return -EPERM;
3303                 }
3304
3305                 if (rt_policy(policy)) {
3306                         unsigned long rlim_rtprio =
3307                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3308
3309                         /* can't set/change the rt policy */
3310                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3311                                 return -EPERM;
3312
3313                         /* can't increase priority */
3314                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3315                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3316                                 return -EPERM;
3317                 }
3318
3319                  /*
3320                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3321                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3322                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3323                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3324                   */
3325                 if (dl_policy(policy))
3326                         return -EPERM;
3327
3328                 /*
3329                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3330                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3331                  */
3332                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3333                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3334                                 return -EPERM;
3335                 }
3336
3337                 /* can't change other user's priorities */
3338                 if (!check_same_owner(p))
3339                         return -EPERM;
3340
3341                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3342                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3343                         return -EPERM;
3344         }
3345
3346         if (user) {
3347                 retval = security_task_setscheduler(p);
3348                 if (retval)
3349                         return retval;
3350         }
3351
3352         /*
3353          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3354          * changing the priority of the task:
3355          *
3356          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3357          * runqueue lock must be held.
3358          */
3359         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3360
3361         /*
3362          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3363          */
3364         if (p == rq->stop) {
3365                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3366                 return -EINVAL;
3367         }
3368
3369         /*
3370          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3371          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3372          */
3373         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3374                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3375                         goto change;
3376                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3377                         goto change;
3378                 if (dl_policy(policy))
3379                         goto change;
3380
3381                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3382                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3383                 return 0;
3384         }
3385 change:
3386
3387         if (user) {
3388 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3389                 /*
3390                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3391                  * assigned.
3392                  */
3393                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3394                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3395                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3396                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3397                         return -EPERM;
3398                 }
3399 #endif
3400 #ifdef CONFIG_SMP
3401                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3402                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3403
3404                         /*
3405                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3406                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3407                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3408                          */
3409                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3410                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3411                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3412                                 return -EPERM;
3413                         }
3414                 }
3415 #endif
3416         }
3417
3418         /* recheck policy now with rq lock held */
3419         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3420                 policy = oldpolicy = -1;
3421                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3422                 goto recheck;
3423         }
3424
3425         /*
3426          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3427          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3428          * is available.
3429          */
3430         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3431                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3432                 return -EBUSY;
3433         }
3434
3435         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3436         oldprio = p->prio;
3437
3438         /*
3439          * Special case for priority boosted tasks.
3440          *
3441          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3442          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3443          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3444          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3445          * itself.
3446          */
3447         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3448                 __setscheduler_params(p, attr);
3449                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3450                 return 0;
3451         }
3452
3453         on_rq = p->on_rq;
3454         running = task_current(rq, p);
3455         if (on_rq)
3456                 dequeue_task(rq, p, 0);
3457         if (running)
3458                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3459
3460         prev_class = p->sched_class;
3461         __setscheduler(rq, p, attr);
3462
3463         if (running)
3464                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3465         if (on_rq) {
3466                 /*
3467                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3468                  * increased (user space view).
3469                  */
3470                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3471         }
3472
3473         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3474         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3475
3476         rt_mutex_adjust_pi(p);
3477
3478         return 0;
3479 }
3480
3481 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3482                                const struct sched_param *param, bool check)
3483 {
3484         struct sched_attr attr = {
3485                 .sched_policy   = policy,
3486                 .sched_priority = param->sched_priority,
3487                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3488         };
3489
3490         /*
3491          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3492          */
3493         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3494                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3495                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3496                 attr.sched_policy = policy;
3497         }
3498
3499         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3500 }
3501 /**
3502  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3503  * @p: the task in question.
3504  * @policy: new policy.
3505  * @param: structure containing the new RT priority.
3506  *
3507  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3508  *
3509  * NOTE that the task may be already dead.
3510  */
3511 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3512                        const struct sched_param *param)
3513 {
3514         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3515 }
3516 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3517
3518 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3519 {
3520         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3521 }
3522 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3523
3524 /**
3525  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3526  * @p: the task in question.
3527  * @policy: new policy.
3528  * @param: structure containing the new RT priority.
3529  *
3530  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3531  * current context has permission.  For example, this is needed in
3532  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3533  * but our caller might not have that capability.
3534  *
3535  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3536  */
3537 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3538                                const struct sched_param *param)
3539 {
3540         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3541 }
3542
3543 static int
3544 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3545 {
3546         struct sched_param lparam;
3547         struct task_struct *p;
3548         int retval;
3549
3550         if (!param || pid < 0)
3551                 return -EINVAL;
3552         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3553                 return -EFAULT;
3554
3555         rcu_read_lock();
3556         retval = -ESRCH;
3557         p = find_process_by_pid(pid);
3558         if (p != NULL)
3559                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3560         rcu_read_unlock();
3561
3562         return retval;
3563 }
3564
3565 /*
3566  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3567  */
3568 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3569                            struct sched_attr *attr)
3570 {
3571         u32 size;
3572         int ret;
3573
3574         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3575                 return -EFAULT;
3576
3577         /*
3578          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3579          */
3580         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3581
3582         ret = get_user(size, &uattr->size);
3583         if (ret)
3584                 return ret;
3585
3586         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3587                 goto err_size;
3588
3589         if (!size)              /* abi compat */
3590                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3591
3592         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3593                 goto err_size;
3594
3595         /*
3596          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3597          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3598          * user-space does not rely on any kernel feature
3599          * extensions we dont know about yet.
3600          */
3601         if (size > sizeof(*attr)) {
3602                 unsigned char __user *addr;
3603                 unsigned char __user *end;
3604                 unsigned char val;
3605
3606                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3607                 end  = (void __user *)uattr + size;
3608
3609                 for (; addr < end; addr++) {
3610                         ret = get_user(val, addr);
3611                         if (ret)
3612                                 return ret;
3613                         if (val)
3614                                 goto err_size;
3615                 }
3616                 size = sizeof(*attr);
3617         }
3618
3619         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3620         if (ret)
3621                 return -EFAULT;
3622
3623         /*
3624          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3625          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3626          */
3627         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3628
3629 out:
3630         return ret;
3631
3632 err_size:
3633         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3634         ret = -E2BIG;
3635         goto out;
3636 }
3637
3638 /**
3639  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3640  * @pid: the pid in question.
3641  * @policy: new policy.
3642  * @param: structure containing the new RT priority.
3643  *
3644  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3645  */
3646 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3647                 struct sched_param __user *, param)
3648 {
3649         /* negative values for policy are not valid */
3650         if (policy < 0)
3651                 return -EINVAL;
3652
3653         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3654 }
3655
3656 /**
3657  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3658  * @pid: the pid in question.
3659  * @param: structure containing the new RT priority.
3660  *
3661  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3662  */
3663 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3664 {
3665         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3666 }
3667
3668 /**
3669  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3670  * @pid: the pid in question.
3671  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3672  * @flags: for future extension.
3673  */
3674 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3675                                unsigned int, flags)
3676 {
3677         struct sched_attr attr;
3678         struct task_struct *p;
3679         int retval;
3680
3681         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3682                 return -EINVAL;
3683
3684         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3685         if (retval)
3686                 return retval;
3687
3688         if (attr.sched_policy < 0)
3689                 return -EINVAL;
3690
3691         rcu_read_lock();
3692         retval = -ESRCH;
3693         p = find_process_by_pid(pid);
3694         if (p != NULL)
3695                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3696         rcu_read_unlock();
3697
3698         return retval;
3699 }
3700
3701 /**
3702  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3703  * @pid: the pid in question.
3704  *
3705  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3706  * code.
3707  */
3708 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3709 {
3710         struct task_struct *p;
3711         int retval;
3712
3713         if (pid < 0)
3714                 return -EINVAL;
3715
3716         retval = -ESRCH;
3717         rcu_read_lock();
3718         p = find_process_by_pid(pid);
3719         if (p) {
3720                 retval = security_task_getscheduler(p);
3721                 if (!retval)
3722                         retval = p->policy
3723                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3724         }
3725         rcu_read_unlock();
3726         return retval;
3727 }
3728
3729 /**
3730  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3731  * @pid: the pid in question.
3732  * @param: structure containing the RT priority.
3733  *
3734  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3735  * code.
3736  */
3737 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3738 {
3739         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3740         struct task_struct *p;
3741         int retval;
3742
3743         if (!param || pid < 0)
3744                 return -EINVAL;
3745
3746         rcu_read_lock();
3747         p = find_process_by_pid(pid);
3748         retval = -ESRCH;
3749         if (!p)
3750                 goto out_unlock;
3751
3752         retval = security_task_getscheduler(p);
3753         if (retval)
3754                 goto out_unlock;
3755
3756         if (task_has_rt_policy(p))
3757                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3758         rcu_read_unlock();
3759
3760         /*
3761          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3762          */
3763         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3764
3765         return retval;
3766
3767 out_unlock:
3768         rcu_read_unlock();
3769         return retval;
3770 }
3771
3772 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3773                            struct sched_attr *attr,
3774                            unsigned int usize)
3775 {
3776         int ret;
3777
3778         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3779                 return -EFAULT;
3780
3781         /*
3782          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3783          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3784          * user-space does not get uncomplete information.
3785          */
3786         if (usize < sizeof(*attr)) {
3787                 unsigned char *addr;
3788                 unsigned char *end;
3789
3790                 addr = (void *)attr + usize;
3791                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3792
3793                 for (; addr < end; addr++) {
3794                         if (*addr)
3795                                 goto err_size;
3796                 }
3797
3798                 attr->size = usize;
3799         }
3800
3801         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3802         if (ret)
3803                 return -EFAULT;
3804
3805 out:
3806         return ret;
3807
3808 err_size:
3809         ret = -E2BIG;
3810         goto out;
3811 }
3812
3813 /**
3814  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3815  * @pid: the pid in question.
3816  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3817  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3818  * @flags: for future extension.
3819  */
3820 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3821                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3822 {
3823         struct sched_attr attr = {
3824                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3825         };
3826         struct task_struct *p;
3827         int retval;
3828
3829         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3830             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3831                 return -EINVAL;
3832
3833         rcu_read_lock();
3834         p = find_process_by_pid(pid);
3835         retval = -ESRCH;
3836         if (!p)
3837                 goto out_unlock;
3838
3839         retval = security_task_getscheduler(p);
3840         if (retval)
3841                 goto out_unlock;
3842
3843         attr.sched_policy = p->policy;
3844         if (p->sched_reset_on_fork)
3845                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3846         if (task_has_dl_policy(p))
3847                 __getparam_dl(p, &attr);
3848         else if (task_has_rt_policy(p))
3849                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3850         else
3851                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3852
3853         rcu_read_unlock();
3854
3855         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3856         return retval;
3857
3858 out_unlock:
3859         rcu_read_unlock();
3860         return retval;
3861 }
3862
3863 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3864 {
3865         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3866         struct task_struct *p;
3867         int retval;
3868
3869         rcu_read_lock();
3870
3871         p = find_process_by_pid(pid);
3872         if (!p) {
3873                 rcu_read_unlock();
3874                 return -ESRCH;
3875         }
3876
3877         /* Prevent p going away */
3878         get_task_struct(p);
3879         rcu_read_unlock();
3880
3881         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3882                 retval = -EINVAL;
3883                 goto out_put_task;
3884         }
3885         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3886                 retval = -ENOMEM;
3887                 goto out_put_task;
3888         }
3889         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3890                 retval = -ENOMEM;
3891                 goto out_free_cpus_allowed;
3892         }
3893         retval = -EPERM;
3894         if (!check_same_owner(p)) {
3895                 rcu_read_lock();
3896                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3897                         rcu_read_unlock();
3898                         goto out_unlock;
3899                 }
3900                 rcu_read_unlock();
3901         }
3902
3903         retval = security_task_setscheduler(p);
3904         if (retval)
3905                 goto out_unlock;
3906
3907
3908         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3909         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3910
3911         /*
3912          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3913          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3914          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3915          * root_domain.
3916          */
3917 #ifdef CONFIG_SMP
3918         if (task_has_dl_policy(p)) {
3919                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3920
3921                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3922                         retval = -EBUSY;
3923                         goto out_unlock;
3924                 }
3925         }
3926 #endif
3927 again:
3928         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3929
3930         if (!retval) {
3931                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3932                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3933                         /*
3934                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3935                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3936                          * cpuset's cpus_allowed
3937                          */
3938                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3939                         goto again;
3940                 }
3941         }
3942 out_unlock:
3943         free_cpumask_var(new_mask);
3944 out_free_cpus_allowed:
3945         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3946 out_put_task:
3947         put_task_struct(p);
3948         return retval;
3949 }
3950
3951 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3952                              struct cpumask *new_mask)
3953 {
3954         if (len < cpumask_size())
3955                 cpumask_clear(new_mask);
3956         else if (len > cpumask_size())
3957                 len = cpumask_size();
3958
3959         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3960 }
3961
3962 /**
3963  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3964  * @pid: pid of the process
3965  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3966  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3967  *
3968  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3969  */
3970 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3971                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3972 {
3973         cpumask_var_t new_mask;
3974         int retval;
3975
3976         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3977                 return -ENOMEM;
3978
3979         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3980         if (retval == 0)
3981                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3982         free_cpumask_var(new_mask);
3983         return retval;
3984 }
3985
3986 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3987 {
3988         struct task_struct *p;
3989         unsigned long flags;
3990         int retval;
3991
3992         rcu_read_lock();
3993
3994         retval = -ESRCH;
3995         p = find_process_by_pid(pid);
3996         if (!p)
3997                 goto out_unlock;
3998
3999         retval = security_task_getscheduler(p);
4000         if (retval)
4001                 goto out_unlock;
4002
4003         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4004         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4005         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4006
4007 out_unlock:
4008         rcu_read_unlock();
4009
4010         return retval;
4011 }
4012
4013 /**
4014  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4015  * @pid: pid of the process
4016  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4017  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4018  *
4019  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4020  */
4021 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4022                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4023 {
4024         int ret;
4025         cpumask_var_t mask;
4026
4027         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4028                 return -EINVAL;
4029         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4030                 return -EINVAL;
4031
4032         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4033                 return -ENOMEM;
4034
4035         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4036         if (ret == 0) {
4037                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4038
4039                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4040                         ret = -EFAULT;
4041                 else
4042                         ret = retlen;
4043         }
4044         free_cpumask_var(mask);
4045
4046         return ret;
4047 }
4048
4049 /**
4050  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4051  *
4052  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4053  * other threads running on this CPU then this function will return.
4054  *
4055  * Return: 0.
4056  */
4057 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4058 {
4059         struct rq *rq = this_rq_lock();
4060
4061         schedstat_inc(rq, yld_count);
4062         current->sched_class->yield_task(rq);
4063
4064         /*
4065          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4066          * no need to preempt or enable interrupts:
4067          */
4068         __release(rq->lock);
4069         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4070         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4071         sched_preempt_enable_no_resched();
4072
4073         schedule();
4074
4075         return 0;
4076 }
4077
4078 static void __cond_resched(void)
4079 {
4080         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4081         __schedule();
4082         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4083 }
4084
4085 int __sched _cond_resched(void)
4086 {
4087         rcu_cond_resched();
4088         if (should_resched()) {
4089                 __cond_resched();
4090                 return 1;
4091         }
4092         return 0;
4093 }
4094 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4095
4096 /*
4097  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4098  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4099  *
4100  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4101  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4102  * spin_unlock(), once by hand).
4103  */
4104 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4105 {
4106         bool need_rcu_resched = rcu_should_resched();
4107         int resched = should_resched();
4108         int ret = 0;
4109
4110         lockdep_assert_held(lock);
4111
4112         if (spin_needbreak(lock) || resched || need_rcu_resched) {
4113                 spin_unlock(lock);
4114                 if (resched)
4115                         __cond_resched();
4116                 else if (unlikely(need_rcu_resched))
4117                         rcu_resched();
4118                 else
4119                         cpu_relax();
4120                 ret = 1;
4121                 spin_lock(lock);
4122         }
4123         return ret;
4124 }
4125 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4126
4127 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4128 {
4129         BUG_ON(!in_softirq());
4130
4131         rcu_cond_resched();  /* BH disabled OK, just recording QSes. */
4132         if (should_resched()) {
4133                 local_bh_enable();
4134                 __cond_resched();
4135                 local_bh_disable();
4136                 return 1;
4137         }
4138         return 0;
4139 }
4140 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4141
4142 /**
4143  * yield - yield the current processor to other threads.
4144  *
4145  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4146  *
4147  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4148  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4149  * it, its already broken.
4150  *
4151  * Typical broken usage is:
4152  *
4153  * while (!event)
4154  *      yield();
4155  *
4156  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4157  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4158  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4159  *
4160  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4161  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4162  * If you still want to use yield(), do not!
4163  */
4164 void __sched yield(void)
4165 {
4166         set_current_state(TASK_RUNNING);
4167         sys_sched_yield();
4168 }
4169 EXPORT_SYMBOL(yield);
4170
4171 /**
4172  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4173  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4174  * processor it's on.
4175  * @p: target task
4176  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4177  *
4178  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4179  * can't go away on us before we can do any checks.
4180  *
4181  * Return:
4182  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4183  *      false (0) if we failed to boost the target.
4184  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4185  */
4186 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4187 {
4188         struct task_struct *curr = current;
4189         struct rq *rq, *p_rq;
4190         unsigned long flags;
4191         int yielded = 0;
4192
4193         local_irq_save(flags);
4194         rq = this_rq();
4195
4196 again:
4197         p_rq = task_rq(p);
4198         /*
4199          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4200          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4201          */
4202         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4203                 yielded = -ESRCH;
4204                 goto out_irq;
4205         }
4206
4207         double_rq_lock(rq, p_rq);
4208         if (task_rq(p) != p_rq) {
4209                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4210                 goto again;
4211         }
4212
4213         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4214                 goto out_unlock;
4215
4216         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4217                 goto out_unlock;
4218
4219         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4220                 goto out_unlock;
4221
4222         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4223         if (yielded) {
4224                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4225                 /*
4226                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4227                  * fairness.
4228                  */
4229                 if (preempt && rq != p_rq)
4230                         resched_task(p_rq->curr);
4231         }
4232
4233 out_unlock:
4234         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4235 out_irq:
4236         local_irq_restore(flags);
4237
4238         if (yielded > 0)
4239                 schedule();
4240
4241         return yielded;
4242 }
4243 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4244
4245 /*
4246  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4247  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4248  */
4249 void __sched io_schedule(void)
4250 {
4251         struct rq *rq = raw_rq();
4252
4253         delayacct_blkio_start();
4254         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4255         blk_flush_plug(current);
4256         current->in_iowait = 1;
4257         schedule();
4258         current->in_iowait = 0;
4259         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4260         delayacct_blkio_end();
4261 }
4262 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4263
4264 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4265 {
4266         struct rq *rq = raw_rq();
4267         long ret;
4268
4269         delayacct_blkio_start();
4270         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4271         blk_flush_plug(current);
4272         current->in_iowait = 1;
4273         ret = schedule_timeout(timeout);
4274         current->in_iowait = 0;
4275         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4276         delayacct_blkio_end();
4277         return ret;
4278 }
4279
4280 /**
4281  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4282  * @policy: scheduling class.
4283  *
4284  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4285  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4286  * On failure, a negative error code is returned.
4287  */
4288 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4289 {
4290         int ret = -EINVAL;
4291
4292         switch (policy) {
4293         case SCHED_FIFO:
4294         case SCHED_RR:
4295                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4296                 break;
4297         case SCHED_DEADLINE:
4298         case SCHED_NORMAL:
4299         case SCHED_BATCH:
4300         case SCHED_IDLE:
4301                 ret = 0;
4302                 break;
4303         }
4304         return ret;
4305 }
4306
4307 /**
4308  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4309  * @policy: scheduling class.
4310  *
4311  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4312  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4313  * On failure, a negative error code is returned.
4314  */
4315 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4316 {
4317         int ret = -EINVAL;
4318
4319         switch (policy) {
4320         case SCHED_FIFO:
4321         case SCHED_RR:
4322                 ret = 1;
4323                 break;
4324         case SCHED_DEADLINE:
4325         case SCHED_NORMAL:
4326         case SCHED_BATCH:
4327         case SCHED_IDLE:
4328                 ret = 0;
4329         }
4330         return ret;
4331 }
4332
4333 /**
4334  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4335  * @pid: pid of the process.
4336  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4337  *
4338  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4339  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4340  *
4341  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4342  * an error code.
4343  */
4344 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4345                 struct timespec __user *, interval)
4346 {
4347         struct task_struct *p;
4348         unsigned int time_slice;
4349         unsigned long flags;
4350         struct rq *rq;
4351         int retval;
4352         struct timespec t;
4353
4354         if (pid < 0)
4355                 return -EINVAL;
4356
4357         retval = -ESRCH;
4358         rcu_read_lock();
4359         p = find_process_by_pid(pid);
4360         if (!p)
4361                 goto out_unlock;
4362
4363         retval = security_task_getscheduler(p);
4364         if (retval)
4365                 goto out_unlock;
4366
4367         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4368         time_slice = 0;
4369         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4370                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4371         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4372
4373         rcu_read_unlock();
4374         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4375         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4376         return retval;
4377
4378 out_unlock:
4379         rcu_read_unlock();
4380         return retval;
4381 }
4382
4383 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4384
4385 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4386 {
4387         unsigned long free = 0;
4388         int ppid;
4389         unsigned state;
4390
4391         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4392         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4393                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4394 #if BITS_PER_LONG == 32
4395         if (state == TASK_RUNNING)
4396                 printk(KERN_CONT " running  ");
4397         else
4398                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4399 #else
4400         if (state == TASK_RUNNING)
4401                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4402         else
4403                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4404 #endif
4405 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4406         free = stack_not_used(p);
4407 #endif
4408         rcu_read_lock();
4409         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4410         rcu_read_unlock();
4411         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4412                 task_pid_nr(p), ppid,
4413                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4414
4415         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4416         show_stack(p, NULL);
4417 }
4418
4419 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4420 {
4421         struct task_struct *g, *p;
4422
4423 #if BITS_PER_LONG == 32
4424         printk(KERN_INFO
4425                 "  task                PC stack   pid father\n");
4426 #else
4427         printk(KERN_INFO
4428                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4429 #endif
4430         rcu_read_lock();
4431         do_each_thread(g, p) {
4432                 /*
4433                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4434                  * console might take a lot of time:
4435                  */
4436                 touch_nmi_watchdog();
4437                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4438                         sched_show_task(p);
4439         } while_each_thread(g, p);
4440
4441         touch_all_softlockup_watchdogs();
4442
4443 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4444         sysrq_sched_debug_show();
4445 #endif
4446         rcu_read_unlock();
4447         /*
4448          * Only show locks if all tasks are dumped:
4449          */
4450         if (!state_filter)
4451                 debug_show_all_locks();
4452 }
4453
4454 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4455 {
4456         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4457 }
4458
4459 /**
4460  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4461  * @idle: task in question
4462  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4463  *
4464  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4465  * flag, to make booting more robust.
4466  */
4467 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4468 {
4469         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4470         unsigned long flags;
4471
4472         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4473
4474         __sched_fork(0, idle);
4475         idle->state = TASK_RUNNING;
4476         idle->se.exec_start = sched_clock();
4477
4478         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4479         /*
4480          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4481          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4482          * lockdep check in task_group() will fail.
4483          *
4484          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4485          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4486          *
4487          * Silence PROVE_RCU
4488          */
4489         rcu_read_lock();
4490         __set_task_cpu(idle, cpu);
4491         rcu_read_unlock();
4492
4493         rq->curr = rq->idle = idle;
4494         idle->on_rq = 1;
4495 #if defined(CONFIG_SMP)
4496         idle->on_cpu = 1;
4497 #endif
4498         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4499
4500         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4501         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4502
4503         /*
4504          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4505          */
4506         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4507         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4508         vtime_init_idle(idle, cpu);
4509 #if defined(CONFIG_SMP)
4510         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4511 #endif
4512 }
4513
4514 #ifdef CONFIG_SMP
4515 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4516 {
4517         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4518                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4519
4520         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4521         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4522 }
4523
4524 /*
4525  * This is how migration works:
4526  *
4527  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4528  *    stop_one_cpu().
4529  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4530  *    off the CPU)
4531  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4532  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4533  *    it and puts it into the right queue.
4534  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4535  *    is done.
4536  */
4537
4538 /*
4539  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4540  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4541  * is removed from the allowed bitmask.
4542  *
4543  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4544  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4545  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4546  */
4547 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4548 {
4549         unsigned long flags;
4550         struct rq *rq;
4551         unsigned int dest_cpu;
4552         int ret = 0;
4553
4554         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4555
4556         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4557                 goto out;
4558
4559         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4560                 ret = -EINVAL;
4561                 goto out;
4562         }
4563
4564         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4565
4566         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4567         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4568                 goto out;
4569
4570         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4571         if (p->on_rq) {
4572                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4573                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4574                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4575                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4576                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4577                 return 0;
4578         }
4579 out:
4580         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4581
4582         return ret;
4583 }
4584 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4585
4586 /*
4587  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4588  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4589  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4590  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4591  *
4592  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4593  * as the task is no longer on this CPU.
4594  *
4595  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4596  */
4597 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4598 {
4599         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4600         int ret = 0;
4601
4602         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4603                 return ret;
4604
4605         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4606         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4607
4608         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4609         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4610         /* Already moved. */
4611         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4612                 goto done;
4613         /* Affinity changed (again). */
4614         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4615                 goto fail;
4616
4617         /*
4618          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4619          * placed properly.
4620          */
4621         if (p->on_rq) {
4622                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4623                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4624                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4625                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4626         }
4627 done:
4628         ret = 1;
4629 fail:
4630         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4631         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4632         return ret;
4633 }
4634
4635 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4636 /* Migrate current task p to target_cpu */
4637 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4638 {
4639         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4640         int curr_cpu = task_cpu(p);
4641
4642         if (curr_cpu == target_cpu)
4643                 return 0;
4644
4645         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4646                 return -EINVAL;
4647
4648         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4649
4650         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4651         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4652 }
4653
4654 /*
4655  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4656  * tasks on the runqueues
4657  */
4658 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4659 {
4660         struct rq *rq;
4661         unsigned long flags;
4662         bool on_rq, running;
4663
4664         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4665         on_rq = p->on_rq;
4666         running = task_current(rq, p);
4667
4668         if (on_rq)
4669                 dequeue_task(rq, p, 0);
4670         if (running)
4671                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4672
4673         p->numa_preferred_nid = nid;
4674
4675         if (running)
4676                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4677         if (on_rq)
4678                 enqueue_task(rq, p, 0);
4679         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4680 }
4681 #endif
4682
4683 /*
4684  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4685  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4686  * 'pushing' onto another runqueue.
4687  */
4688 static int migration_cpu_stop(void *data)
4689 {
4690         struct migration_arg *arg = data;
4691
4692         /*
4693          * The original target cpu might have gone down and we might
4694          * be on another cpu but it doesn't matter.
4695          */
4696         local_irq_disable();
4697         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4698         local_irq_enable();
4699         return 0;
4700 }
4701
4702 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4703
4704 /*
4705  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4706  * offline.
4707  */
4708 void idle_task_exit(void)
4709 {
4710         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4711
4712         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4713
4714         if (mm != &init_mm) {
4715                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4716                 finish_arch_post_lock_switch();
4717         }
4718         mmdrop(mm);
4719 }
4720
4721 /*
4722  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4723  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4724  * nr_active count is stable.
4725  *
4726  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4727  */
4728 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4729 {
4730         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4731         if (delta)
4732                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4733 }
4734
4735 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4736 {
4737 }
4738
4739 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4740         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4741 };
4742
4743 static struct task_struct fake_task = {
4744         /*
4745          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4746          */
4747         .prio = MAX_PRIO + 1,
4748         .sched_class = &fake_sched_class,
4749 };
4750
4751 /*
4752  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4753  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4754  *
4755  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4756  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4757  * because of lock validation efforts.
4758  */
4759 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4760 {
4761         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4762         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4763         int dest_cpu;
4764
4765         /*
4766          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4767          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4768          *
4769          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4770          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4771          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4772          * done here.
4773          */
4774         rq->stop = NULL;
4775
4776         /*
4777          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4778          * class method both need to have an up-to-date
4779          * value of rq->clock[_task]
4780          */
4781         update_rq_clock(rq);
4782
4783         for ( ; ; ) {
4784                 /*
4785                  * There's this thread running, bail when that's the only
4786                  * remaining thread.
4787                  */
4788                 if (rq->nr_running == 1)
4789                         break;
4790
4791                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4792                 BUG_ON(!next);
4793                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4794
4795                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4796                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4797                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4798
4799                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4800
4801                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4802         }
4803
4804         rq->stop = stop;
4805 }
4806
4807 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4808
4809 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4810
4811 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4812         {
4813                 .procname       = "sched_domain",
4814                 .mode           = 0555,
4815         },
4816         {}
4817 };
4818
4819 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4820         {
4821                 .procname       = "kernel",
4822                 .mode           = 0555,
4823                 .child          = sd_ctl_dir,
4824         },
4825         {}
4826 };
4827
4828 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4829 {
4830         struct ctl_table *entry =
4831                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4832
4833         return entry;
4834 }
4835
4836 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4837 {
4838         struct ctl_table *entry;
4839
4840         /*
4841          * In the intermediate directories, both the child directory and
4842          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4843          * will always be set. In the lowest directory the names are
4844          * static strings and all have proc handlers.
4845          */
4846         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4847                 if (entry->child)
4848                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4849                 if (entry->proc_handler == NULL)
4850                         kfree(entry->procname);
4851         }
4852
4853         kfree(*tablep);
4854         *tablep = NULL;
4855 }
4856
4857 static int min_load_idx = 0;
4858 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4859
4860 static void
4861 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4862                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4863                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4864                 bool load_idx)
4865 {
4866         entry->procname = procname;
4867         entry->data = data;
4868         entry->maxlen = maxlen;
4869         entry->mode = mode;
4870         entry->proc_handler = proc_handler;
4871
4872         if (load_idx) {
4873                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4874                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4875         }
4876 }
4877
4878 static struct ctl_table *
4879 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4880 {
4881         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4882
4883         if (table == NULL)
4884                 return NULL;
4885
4886         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4887                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4888         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4889                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4890         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4891                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4892         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4893                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4894         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4895                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4896         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4897                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4898         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4899                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4900         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4901                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4902         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4903                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4904         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4905                 &sd->cache_nice_tries,
4906                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4907         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4908                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4909         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
4910                 &sd->max_newidle_lb_cost,
4911                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4912         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
4913                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4914         /* &table[13] is terminator */
4915
4916         return table;
4917 }
4918
4919 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4920 {
4921         struct ctl_table *entry, *table;
4922         struct sched_domain *sd;
4923         int domain_num = 0, i;
4924         char buf[32];
4925
4926         for_each_domain(cpu, sd)
4927                 domain_num++;
4928         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4929         if (table == NULL)
4930                 return NULL;
4931
4932         i = 0;
4933         for_each_domain(cpu, sd) {
4934                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4935                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4936                 entry->mode = 0555;
4937                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4938                 entry++;
4939                 i++;
4940         }
4941         return table;
4942 }
4943
4944 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4945 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4946 {
4947         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4948         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4949         char buf[32];
4950
4951         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4952         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4953
4954         if (entry == NULL)
4955                 return;
4956
4957         for_each_possible_cpu(i) {
4958                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4959                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4960                 entry->mode = 0555;
4961                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4962                 entry++;
4963         }
4964
4965         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4966         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4967 }
4968
4969 /* may be called multiple times per register */
4970 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4971 {
4972         if (sd_sysctl_header)
4973                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4974         sd_sysctl_header = NULL;
4975         if (sd_ctl_dir[0].child)
4976                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4977 }
4978 #else
4979 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4980 {
4981 }
4982 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4983 {
4984 }
4985 #endif
4986
4987 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4988 {
4989         if (!rq->online) {
4990                 const struct sched_class *class;
4991
4992                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4993                 rq->online = 1;
4994
4995                 for_each_class(class) {
4996                         if (class->rq_online)
4997                                 class->rq_online(rq);
4998                 }
4999         }
5000 }
5001
5002 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5003 {
5004         if (rq->online) {
5005                 const struct sched_class *class;
5006
5007                 for_each_class(class) {
5008                         if (class->rq_offline)
5009                                 class->rq_offline(rq);
5010                 }
5011
5012                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5013                 rq->online = 0;
5014         }
5015 }
5016
5017 /*
5018  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5019  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5020  */
5021 static int
5022 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5023 {
5024         int cpu = (long)hcpu;
5025         unsigned long flags;
5026         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5027
5028         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5029
5030         case CPU_UP_PREPARE:
5031                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5032                 break;
5033
5034         case CPU_ONLINE:
5035                 /* Update our root-domain */
5036                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5037                 if (rq->rd) {
5038                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5039
5040                         set_rq_online(rq);
5041                 }
5042                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5043                 break;
5044
5045 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5046         case CPU_DYING:
5047                 sched_ttwu_pending();
5048                 /* Update our root-domain */
5049                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5050                 if (rq->rd) {
5051                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5052                         set_rq_offline(rq);
5053                 }
5054                 migrate_tasks(cpu);
5055                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5056                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5057                 break;
5058
5059         case CPU_DEAD:
5060                 calc_load_migrate(rq);
5061                 break;
5062 #endif
5063         }
5064
5065         update_max_interval();
5066
5067         return NOTIFY_OK;
5068 }
5069
5070 /*
5071  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5072  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5073  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5074  */
5075 static struct notifier_block migration_notifier = {
5076         .notifier_call = migration_call,
5077         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5078 };
5079
5080 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5081                                       unsigned long action, void *hcpu)
5082 {
5083         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5084         case CPU_DOWN_FAILED:
5085                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5086                 return NOTIFY_OK;
5087         default:
5088                 return NOTIFY_DONE;
5089         }
5090 }
5091
5092 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5093                                         unsigned long action, void *hcpu)
5094 {
5095         unsigned long flags;
5096         long cpu = (long)hcpu;
5097
5098         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5099         case CPU_DOWN_PREPARE:
5100                 set_cpu_active(cpu, false);
5101
5102                 /* explicitly allow suspend */
5103                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5104                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5105                         bool overflow;
5106                         int cpus;
5107
5108                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5109                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5110                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5111                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5112
5113                         if (overflow)
5114                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5115                 }
5116                 return NOTIFY_OK;
5117         }
5118
5119         return NOTIFY_DONE;
5120 }
5121
5122 static int __init migration_init(void)
5123 {
5124         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5125         int err;
5126
5127         /* Initialize migration for the boot CPU */
5128         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5129         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5130         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5131         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5132
5133         /* Register cpu active notifiers */
5134         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5135         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5136
5137         return 0;
5138 }
5139 early_initcall(migration_init);
5140 #endif
5141
5142 #ifdef CONFIG_SMP
5143
5144 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5145
5146 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5147
5148 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5149
5150 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5151 {
5152         sched_debug_enabled = 1;
5153
5154         return 0;
5155 }
5156 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5157
5158 static inline bool sched_debug(void)
5159 {
5160         return sched_debug_enabled;
5161 }
5162
5163 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5164                                   struct cpumask *groupmask)
5165 {
5166         struct sched_group *group = sd->groups;
5167         char str[256];
5168
5169         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5170         cpumask_clear(groupmask);
5171
5172         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5173
5174         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5175                 printk("does not load-balance\n");
5176                 if (sd->parent)
5177                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5178                                         " has parent");
5179                 return -1;
5180         }
5181
5182         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5183
5184         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5185                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5186                                 "CPU%d\n", cpu);
5187         }
5188         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5189                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5190                                 " CPU%d\n", cpu);
5191         }
5192
5193         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5194         do {
5195                 if (!group) {
5196                         printk("\n");
5197                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5198                         break;
5199                 }
5200
5201                 /*
5202                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5203                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5204                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5205                  */
5206                 if (!group->sgp->power_orig) {
5207                         printk(KERN_CONT "\n");
5208                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5209                                         "set\n");
5210                         break;
5211                 }
5212
5213                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5214                         printk(KERN_CONT "\n");
5215                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5216                         break;
5217                 }
5218
5219                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5220                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5221                         printk(KERN_CONT "\n");
5222                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5223                         break;
5224                 }
5225
5226                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5227
5228                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5229
5230                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5231                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5232                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5233                                 group->sgp->power);
5234                 }
5235
5236                 group = group->next;
5237         } while (group != sd->groups);
5238         printk(KERN_CONT "\n");
5239
5240         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5241                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5242
5243         if (sd->parent &&
5244             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5245                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5246                         "of domain->span\n");
5247         return 0;
5248 }
5249
5250 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5251 {
5252         int level = 0;
5253
5254         if (!sched_debug_enabled)
5255                 return;
5256
5257         if (!sd) {
5258                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5259                 return;
5260         }
5261
5262         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5263
5264         for (;;) {
5265                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5266                         break;
5267                 level++;
5268                 sd = sd->parent;
5269                 if (!sd)
5270                         break;
5271         }
5272 }
5273 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5274 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5275 static inline bool sched_debug(void)
5276 {
5277         return false;
5278 }
5279 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5280
5281 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5282 {
5283         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5284                 return 1;
5285
5286         /* Following flags need at least 2 groups */
5287         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5288                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5289                          SD_BALANCE_FORK |
5290                          SD_BALANCE_EXEC |
5291                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5292                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5293                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5294                         return 0;
5295         }
5296
5297         /* Following flags don't use groups */
5298         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5299                 return 0;
5300
5301         return 1;
5302 }
5303
5304 static int
5305 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5306 {
5307         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5308
5309         if (sd_degenerate(parent))
5310                 return 1;
5311
5312         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5313                 return 0;
5314
5315         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5316         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5317                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5318                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5319                                 SD_BALANCE_FORK |
5320                                 SD_BALANCE_EXEC |
5321                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5322                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5323                                 SD_PREFER_SIBLING);
5324                 if (nr_node_ids == 1)
5325                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5326         }
5327         if (~cflags & pflags)
5328                 return 0;
5329
5330         return 1;
5331 }
5332
5333 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5334 {
5335         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5336
5337         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5338         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5339         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5340         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5341         free_cpumask_var(rd->online);
5342         free_cpumask_var(rd->span);
5343         kfree(rd);
5344 }
5345
5346 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5347 {
5348         struct root_domain *old_rd = NULL;
5349         unsigned long flags;
5350
5351         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5352
5353         if (rq->rd) {
5354                 old_rd = rq->rd;
5355
5356                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5357                         set_rq_offline(rq);
5358
5359                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5360
5361                 /*
5362                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5363                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5364                  * in this function:
5365                  */
5366                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5367                         old_rd = NULL;
5368         }
5369
5370         atomic_inc(&rd->refcount);
5371         rq->rd = rd;
5372
5373         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5374         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5375                 set_rq_online(rq);
5376
5377         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5378
5379         if (old_rd)
5380                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5381 }
5382
5383 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5384 {
5385         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5386
5387         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5388                 goto out;
5389         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5390                 goto free_span;
5391         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5392                 goto free_online;
5393         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5394                 goto free_dlo_mask;
5395
5396         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5397         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5398                 goto free_dlo_mask;
5399
5400         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5401                 goto free_rto_mask;
5402         return 0;
5403
5404 free_rto_mask:
5405         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5406 free_dlo_mask:
5407         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5408 free_online:
5409         free_cpumask_var(rd->online);
5410 free_span:
5411         free_cpumask_var(rd->span);
5412 out:
5413         return -ENOMEM;
5414 }
5415
5416 /*
5417  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5418  * members (mimicking the global state we have today).
5419  */
5420 struct root_domain def_root_domain;
5421
5422 static void init_defrootdomain(void)
5423 {
5424         init_rootdomain(&def_root_domain);
5425
5426         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5427 }
5428
5429 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5430 {
5431         struct root_domain *rd;
5432
5433         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5434         if (!rd)
5435                 return NULL;
5436
5437         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5438                 kfree(rd);
5439                 return NULL;
5440         }
5441
5442         return rd;
5443 }
5444
5445 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5446 {
5447         struct sched_group *tmp, *first;
5448
5449         if (!sg)
5450                 return;
5451
5452         first = sg;
5453         do {
5454                 tmp = sg->next;
5455
5456                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5457                         kfree(sg->sgp);
5458
5459                 kfree(sg);
5460                 sg = tmp;
5461         } while (sg != first);
5462 }
5463
5464 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5465 {
5466         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5467
5468         /*
5469          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5470          * nuke them all.
5471          */
5472         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5473                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5474         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5475                 kfree(sd->groups->sgp);
5476                 kfree(sd->groups);
5477         }
5478         kfree(sd);
5479 }
5480
5481 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5482 {
5483         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5484 }
5485
5486 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5487 {
5488         for (; sd; sd = sd->parent)
5489                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5490 }
5491
5492 /*
5493  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5494  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5495  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5496  *
5497  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5498  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5499  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5500  */
5501 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5502 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5503 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5504 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5505 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5506 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5507
5508 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5509 {
5510         struct sched_domain *sd;
5511         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5512         int id = cpu;
5513         int size = 1;
5514
5515         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5516         if (sd) {
5517                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5518                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5519                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5520         }
5521         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5522
5523         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5524         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5525         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5526
5527         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5528         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5529
5530         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5531         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5532 }
5533
5534 /*
5535  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5536  * hold the hotplug lock.
5537  */
5538 static void
5539 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5540 {
5541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5542         struct sched_domain *tmp;
5543
5544         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5545         for (tmp = sd; tmp; ) {
5546                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5547                 if (!parent)
5548                         break;
5549
5550                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5551                         tmp->parent = parent->parent;
5552                         if (parent->parent)
5553                                 parent->parent->child = tmp;
5554                         /*
5555                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5556                          * degenerate parent; the spans match for this
5557                          * so the property transfers.
5558                          */
5559                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5560                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5561                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5562                 } else
5563                         tmp = tmp->parent;
5564         }
5565
5566         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5567                 tmp = sd;
5568                 sd = sd->parent;
5569                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5570                 if (sd)
5571                         sd->child = NULL;
5572         }
5573
5574         sched_domain_debug(sd, cpu);
5575
5576         rq_attach_root(rq, rd);
5577         tmp = rq->sd;
5578         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5579         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5580
5581         update_top_cache_domain(cpu);
5582 }
5583
5584 /* cpus with isolated domains */
5585 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5586
5587 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5588 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5589 {
5590         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5591         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5592         return 1;
5593 }
5594
5595 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5596
5597 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5598 {
5599         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5600 }
5601
5602 struct sd_data {
5603         struct sched_domain **__percpu sd;
5604         struct sched_group **__percpu sg;
5605         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5606 };
5607
5608 struct s_data {
5609         struct sched_domain ** __percpu sd;
5610         struct root_domain      *rd;
5611 };
5612
5613 enum s_alloc {
5614         sa_rootdomain,
5615         sa_sd,
5616         sa_sd_storage,
5617         sa_none,
5618 };
5619
5620 struct sched_domain_topology_level;
5621
5622 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5623 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5624
5625 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5626
5627 struct sched_domain_topology_level {
5628         sched_domain_init_f init;
5629         sched_domain_mask_f mask;
5630         int                 flags;
5631         int                 numa_level;
5632         struct sd_data      data;
5633 };
5634
5635 /*
5636  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5637  * domain traversal.
5638  *
5639  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5640  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5641  * range.
5642  *
5643  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5644  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5645  * cpu they're built on, so check that.
5646  *
5647  */
5648 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5649 {
5650         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5651         struct sd_data *sdd = sd->private;
5652         struct sched_domain *sibling;
5653         int i;
5654
5655         for_each_cpu(i, span) {
5656                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5657                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5658                         continue;
5659
5660                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5661         }
5662 }
5663
5664 /*
5665  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5666  * of this group that's also in the iteration mask.
5667  */
5668 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5669 {
5670         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5671 }
5672
5673 static int
5674 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5675 {
5676         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5677         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5678         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5679         struct sd_data *sdd = sd->private;
5680         struct sched_domain *child;
5681         int i;
5682
5683         cpumask_clear(covered);
5684
5685         for_each_cpu(i, span) {
5686                 struct cpumask *sg_span;
5687
5688                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5689                         continue;
5690
5691                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5692
5693                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5694                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5695                         continue;
5696
5697                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5698                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5699
5700                 if (!sg)
5701                         goto fail;
5702
5703                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5704                 if (child->child) {
5705                         child = child->child;
5706                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5707                 } else
5708                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5709
5710                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5711
5712                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5713                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5714                         build_group_mask(sd, sg);
5715
5716                 /*
5717                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5718                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5719                  * die on a /0 trap.
5720                  */
5721                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5722                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5723
5724                 /*
5725                  * Make sure the first group of this domain contains the
5726                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5727                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5728                  */
5729                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5730                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5731                         groups = sg;
5732
5733                 if (!first)
5734                         first = sg;
5735                 if (last)
5736                         last->next = sg;
5737                 last = sg;
5738                 last->next = first;
5739         }
5740         sd->groups = groups;
5741
5742         return 0;
5743
5744 fail:
5745         free_sched_groups(first, 0);
5746
5747         return -ENOMEM;
5748 }
5749
5750 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5751 {
5752         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5753         struct sched_domain *child = sd->child;
5754
5755         if (child)
5756                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5757
5758         if (sg) {
5759                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5760                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5761                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5762         }
5763
5764         return cpu;
5765 }
5766
5767 /*
5768  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5769  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5770  * and ->cpu_power to 0.
5771  *
5772  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5773  */
5774 static int
5775 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5776 {
5777         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5778         struct sd_data *sdd = sd->private;
5779         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5780         struct cpumask *covered;
5781         int i;
5782
5783         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5784         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5785
5786         if (cpu != cpumask_first(span))
5787                 return 0;
5788
5789         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5790         covered = sched_domains_tmpmask;
5791
5792         cpumask_clear(covered);
5793
5794         for_each_cpu(i, span) {
5795                 struct sched_group *sg;
5796                 int group, j;
5797
5798                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5799                         continue;
5800
5801                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5802                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5803                 sg->sgp->power = 0;
5804                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5805
5806                 for_each_cpu(j, span) {
5807                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5808                                 continue;
5809
5810                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5811                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5812                 }
5813
5814                 if (!first)
5815                         first = sg;
5816                 if (last)
5817                         last->next = sg;
5818                 last = sg;
5819         }
5820         last->next = first;
5821
5822         return 0;
5823 }
5824
5825 /*
5826  * Initialize sched groups cpu_power.
5827  *
5828  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5829  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5830  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5831  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5832  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5833  * less cpu_power.
5834  */
5835 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5836 {
5837         struct sched_group *sg = sd->groups;
5838
5839         WARN_ON(!sg);
5840
5841         do {
5842                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5843                 sg = sg->next;
5844         } while (sg != sd->groups);
5845
5846         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5847                 return;
5848
5849         update_group_power(sd, cpu);
5850         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5851 }
5852
5853 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5854 {
5855        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5856 }
5857
5858 /*
5859  * Initializers for schedule domains
5860  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5861  */
5862
5863 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5864 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5865 #else
5866 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5867 #endif
5868
5869 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5870 static noinline struct sched_domain *                                   \
5871 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5872 {                                                                       \
5873         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5874         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5875         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5876         sd->private = &tl->data;                                        \
5877         return sd;                                                      \
5878 }
5879
5880 SD_INIT_FUNC(CPU)
5881 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5882  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5883 #endif
5884 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5885  SD_INIT_FUNC(MC)
5886 #endif
5887 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5888  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5889 #endif
5890
5891 static int default_relax_domain_level = -1;
5892 int sched_domain_level_max;
5893
5894 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5895 {
5896         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5897                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5898
5899         return 1;
5900 }
5901 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5902
5903 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5904                                  struct sched_domain_attr *attr)
5905 {
5906         int request;
5907
5908         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5909                 if (default_relax_domain_level < 0)
5910                         return;
5911                 else
5912                         request = default_relax_domain_level;
5913         } else
5914                 request = attr->relax_domain_level;
5915         if (request < sd->level) {
5916                 /* turn off idle balance on this domain */
5917                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5918         } else {
5919                 /* turn on idle balance on this domain */
5920                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5921         }
5922 }
5923
5924 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5925 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5926
5927 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5928                                  const struct cpumask *cpu_map)
5929 {
5930         switch (what) {
5931         case sa_rootdomain:
5932                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5933                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5934         case sa_sd:
5935                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5936         case sa_sd_storage:
5937                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5938         case sa_none:
5939                 break;
5940         }
5941 }
5942
5943 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5944                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5945 {
5946         memset(d, 0, sizeof(*d));
5947
5948         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5949                 return sa_sd_storage;
5950         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5951         if (!d->sd)
5952                 return sa_sd_storage;
5953         d->rd = alloc_rootdomain();
5954         if (!d->rd)
5955                 return sa_sd;
5956         return sa_rootdomain;
5957 }
5958
5959 /*
5960  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5961  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5962  * will not free the data we're using.
5963  */
5964 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5965 {
5966         struct sd_data *sdd = sd->private;
5967
5968         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5969         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5970
5971         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5972                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5973
5974         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5975                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5976 }
5977
5978 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5979 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5980 {
5981         return topology_thread_cpumask(cpu);
5982 }
5983 #endif
5984
5985 /*
5986  * Topology list, bottom-up.
5987  */
5988 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5989 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5990         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5991 #endif
5992 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5993         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5994 #endif
5995 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5996         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5997 #endif
5998         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5999         { NULL, },
6000 };
6001
6002 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6003
6004 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6005         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
6006
6007 #ifdef CONFIG_NUMA
6008
6009 static int sched_domains_numa_levels;
6010 static int *sched_domains_numa_distance;
6011 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6012 static int sched_domains_curr_level;
6013
6014 static inline int sd_local_flags(int level)
6015 {
6016         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6017                 return 0;
6018
6019         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6020 }
6021
6022 static struct sched_domain *
6023 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6024 {
6025         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6026         int level = tl->numa_level;
6027         int sd_weight = cpumask_weight(
6028                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6029
6030         *sd = (struct sched_domain){
6031                 .min_interval           = sd_weight,
6032                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6033                 .busy_factor            = 32,
6034                 .imbalance_pct          = 125,
6035                 .cache_nice_tries       = 2,
6036                 .busy_idx               = 3,
6037                 .idle_idx               = 2,
6038                 .newidle_idx            = 0,
6039                 .wake_idx               = 0,
6040                 .forkexec_idx           = 0,
6041
6042                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6043                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6044                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6045                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6046                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6047                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6048                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6049                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6050                                         | 1*SD_SERIALIZE
6051                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6052                                         | 1*SD_NUMA
6053                                         | sd_local_flags(level)
6054                                         ,
6055                 .last_balance           = jiffies,
6056                 .balance_interval       = sd_weight,
6057                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6058                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6059         };
6060         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6061         sd->private = &tl->data;
6062
6063         /*
6064          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6065          */
6066         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6067
6068         return sd;
6069 }
6070
6071 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6072 {
6073         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6074 }
6075
6076 static void sched_numa_warn(const char *str)
6077 {
6078         static int done = false;
6079         int i,j;
6080
6081         if (done)
6082                 return;
6083
6084         done = true;
6085
6086         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6087
6088         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6089                 printk(KERN_WARNING "  ");
6090                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6091                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6092                 printk(KERN_CONT "\n");
6093         }
6094         printk(KERN_WARNING "\n");
6095 }
6096
6097 static bool find_numa_distance(int distance)
6098 {
6099         int i;
6100
6101         if (distance == node_distance(0, 0))
6102                 return true;
6103
6104         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6105                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6106                         return true;
6107         }
6108
6109         return false;
6110 }
6111
6112 static void sched_init_numa(void)
6113 {
6114         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6115         struct sched_domain_topology_level *tl;
6116         int level = 0;
6117         int i, j, k;
6118
6119         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6120         if (!sched_domains_numa_distance)
6121                 return;
6122
6123         /*
6124          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6125          * unique distances in the node_distance() table.
6126          *
6127          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6128          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6129          */
6130         next_distance = curr_distance;
6131         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6132                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6133                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6134                                 int distance = node_distance(i, k);
6135
6136                                 if (distance > curr_distance &&
6137                                     (distance < next_distance ||
6138                                      next_distance == curr_distance))
6139                                         next_distance = distance;
6140
6141                                 /*
6142                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6143                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6144                                  * equally connected to A.
6145                                  */
6146                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6147                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6148
6149                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6150                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6151                         }
6152                         if (next_distance != curr_distance) {
6153                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6154                                 sched_domains_numa_levels = level;
6155                                 curr_distance = next_distance;
6156                         } else break;
6157                 }
6158
6159                 /*
6160                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6161                  */
6162                 if (!sched_debug())
6163                         break;
6164         }
6165         /*
6166          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6167          * identity distance node_distance(i,i).
6168          *
6169          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6170          * numbers.
6171          */
6172
6173         /*
6174          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6175          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6176          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6177          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6178          * in other functions.
6179          *
6180          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6181          */
6182         sched_domains_numa_levels = 0;
6183
6184         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6185         if (!sched_domains_numa_masks)
6186                 return;
6187
6188         /*
6189          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6190          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6191          */
6192         for (i = 0; i < level; i++) {
6193                 sched_domains_numa_masks[i] =
6194                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6195                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6196                         return;
6197
6198                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6199                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6200                         if (!mask)
6201                                 return;
6202
6203                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6204
6205                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6206                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6207                                         continue;
6208
6209                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6210                         }
6211                 }
6212         }
6213
6214         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6215                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6216         if (!tl)
6217                 return;
6218
6219         /*
6220          * Copy the default topology bits..
6221          */
6222         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6223                 tl[i] = default_topology[i];
6224
6225         /*
6226          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6227          */
6228         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6229                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6230                         .init = sd_numa_init,
6231                         .mask = sd_numa_mask,
6232                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6233                         .numa_level = j,
6234                 };
6235         }
6236
6237         sched_domain_topology = tl;
6238
6239         sched_domains_numa_levels = level;
6240 }
6241
6242 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6243 {
6244         int i, j;
6245         int node = cpu_to_node(cpu);
6246
6247         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6248                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6249                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6250                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6251                 }
6252         }
6253 }
6254
6255 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6256 {
6257         int i, j;
6258         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6259                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6260                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6261         }
6262 }
6263
6264 /*
6265  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6266  * are onlined.
6267  */
6268 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6269                                            unsigned long action,
6270                                            void *hcpu)
6271 {
6272         int cpu = (long)hcpu;
6273
6274         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6275         case CPU_ONLINE:
6276                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6277                 break;
6278
6279         case CPU_DEAD:
6280                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6281                 break;
6282
6283         default:
6284                 return NOTIFY_DONE;
6285         }
6286
6287         return NOTIFY_OK;
6288 }
6289 #else
6290 static inline void sched_init_numa(void)
6291 {
6292 }
6293
6294 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6295                                            unsigned long action,
6296                                            void *hcpu)
6297 {
6298         return 0;
6299 }
6300 #endif /* CONFIG_NUMA */
6301
6302 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6303 {
6304         struct sched_domain_topology_level *tl;
6305         int j;
6306
6307         for_each_sd_topology(tl) {
6308                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6309
6310                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6311                 if (!sdd->sd)
6312                         return -ENOMEM;
6313
6314                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6315                 if (!sdd->sg)
6316                         return -ENOMEM;
6317
6318                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6319                 if (!sdd->sgp)
6320                         return -ENOMEM;
6321
6322                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6323                         struct sched_domain *sd;
6324                         struct sched_group *sg;
6325                         struct sched_group_power *sgp;
6326
6327                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6328                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6329                         if (!sd)
6330                                 return -ENOMEM;
6331
6332                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6333
6334                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6335                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6336                         if (!sg)
6337                                 return -ENOMEM;
6338
6339                         sg->next = sg;
6340
6341                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6342
6343                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6344                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6345                         if (!sgp)
6346                                 return -ENOMEM;
6347
6348                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6349                 }
6350         }
6351
6352         return 0;
6353 }
6354
6355 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6356 {
6357         struct sched_domain_topology_level *tl;
6358         int j;
6359
6360         for_each_sd_topology(tl) {
6361                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6362
6363                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6364                         struct sched_domain *sd;
6365
6366                         if (sdd->sd) {
6367                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6368                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6369                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6370                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6371                         }
6372
6373                         if (sdd->sg)
6374                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6375                         if (sdd->sgp)
6376                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6377                 }
6378                 free_percpu(sdd->sd);
6379                 sdd->sd = NULL;
6380                 free_percpu(sdd->sg);
6381                 sdd->sg = NULL;
6382                 free_percpu(sdd->sgp);
6383                 sdd->sgp = NULL;
6384         }
6385 }
6386
6387 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6388                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6389                 struct sched_domain *child, int cpu)
6390 {
6391         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6392         if (!sd)
6393                 return child;
6394
6395         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6396         if (child) {
6397                 sd->level = child->level + 1;
6398                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6399                 child->parent = sd;
6400                 sd->child = child;
6401         }
6402         set_domain_attribute(sd, attr);
6403
6404         return sd;
6405 }
6406
6407 /*
6408  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6409  * to the individual cpus
6410  */
6411 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6412                                struct sched_domain_attr *attr)
6413 {
6414         enum s_alloc alloc_state;
6415         struct sched_domain *sd;
6416         struct s_data d;
6417         int i, ret = -ENOMEM;
6418
6419         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6420         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6421                 goto error;
6422
6423         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6424         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6425                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6426
6427                 sd = NULL;
6428                 for_each_sd_topology(tl) {
6429                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6430                         if (tl == sched_domain_topology)
6431                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6432                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6433                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6434                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6435                                 break;
6436                 }
6437         }
6438
6439         /* Build the groups for the domains */
6440         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6441                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6442                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6443                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6444                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6445                                         goto error;
6446                         } else {
6447                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6448                                         goto error;
6449                         }
6450                 }
6451         }
6452
6453         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6454         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6455                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6456                         continue;
6457
6458                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6459                         claim_allocations(i, sd);
6460                         init_sched_groups_power(i, sd);
6461                 }
6462         }
6463
6464         /* Attach the domains */
6465         rcu_read_lock();
6466         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6467                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6468                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6469         }
6470         rcu_read_unlock();
6471
6472         ret = 0;
6473 error:
6474         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6475         return ret;
6476 }
6477
6478 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6479 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6480 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6481                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6482
6483 /*
6484  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6485  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6486  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6487  */
6488 static cpumask_var_t fallback_doms;
6489
6490 /*
6491  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6492  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6493  * or 0 if it stayed the same.
6494  */
6495 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6496 {
6497         return 0;
6498 }
6499
6500 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6501 {
6502         int i;
6503         cpumask_var_t *doms;
6504
6505         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6506         if (!doms)
6507                 return NULL;
6508         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6509                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6510                         free_sched_domains(doms, i);
6511                         return NULL;
6512                 }
6513         }
6514         return doms;
6515 }
6516
6517 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6518 {
6519         unsigned int i;
6520         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6521                 free_cpumask_var(doms[i]);
6522         kfree(doms);
6523 }
6524
6525 /*
6526  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6527  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6528  * exclude other special cases in the future.
6529  */
6530 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6531 {
6532         int err;
6533
6534         arch_update_cpu_topology();
6535         ndoms_cur = 1;
6536         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6537         if (!doms_cur)
6538                 doms_cur = &fallback_doms;
6539         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6540         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6541         register_sched_domain_sysctl();
6542
6543         return err;
6544 }
6545
6546 /*
6547  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6548  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6549  */
6550 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6551 {
6552         int i;
6553
6554         rcu_read_lock();
6555         for_each_cpu(i, cpu_map)
6556                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6557         rcu_read_unlock();
6558 }
6559
6560 /* handle null as "default" */
6561 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6562                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6563 {
6564         struct sched_domain_attr tmp;
6565
6566         /* fast path */
6567         if (!new && !cur)
6568                 return 1;
6569
6570         tmp = SD_ATTR_INIT;
6571         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6572                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6573                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6574 }
6575
6576 /*
6577  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6578  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6579  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6580  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6581  *
6582  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6583  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6584  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6585  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6586  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6587  * it as it is.
6588  *
6589  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6590  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6591  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6592  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6593  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6594  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6595  *
6596  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6597  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6598  * and it will not create the default domain.
6599  *
6600  * Call with hotplug lock held
6601  */
6602 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6603                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6604 {
6605         int i, j, n;
6606         int new_topology;
6607
6608         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6609
6610         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6611         unregister_sched_domain_sysctl();
6612
6613         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6614         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6615
6616         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6617
6618         /* Destroy deleted domains */
6619         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6620                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6621                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6622                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6623                                 goto match1;
6624                 }
6625                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6626                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6627 match1:
6628                 ;
6629         }
6630
6631         n = ndoms_cur;
6632         if (doms_new == NULL) {
6633                 n = 0;
6634                 doms_new = &fallback_doms;
6635                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6636                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6637         }
6638
6639         /* Build new domains */
6640         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6641                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6642                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6643                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6644                                 goto match2;
6645                 }
6646                 /* no match - add a new doms_new */
6647                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6648 match2:
6649                 ;
6650         }
6651
6652         /* Remember the new sched domains */
6653         if (doms_cur != &fallback_doms)
6654                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6655         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6656         doms_cur = doms_new;
6657         dattr_cur = dattr_new;
6658         ndoms_cur = ndoms_new;
6659
6660         register_sched_domain_sysctl();
6661
6662         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6663 }
6664
6665 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6666
6667 /*
6668  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6669  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6670  * around partition_sched_domains().
6671  *
6672  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6673  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6674  */
6675 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6676                              void *hcpu)
6677 {
6678         switch (action) {
6679         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6680         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6681
6682                 /*
6683                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6684                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6685                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6686                  * domain, ignoring cpusets.
6687                  */
6688                 num_cpus_frozen--;
6689                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6690                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6691                         break;
6692                 }
6693
6694                 /*
6695                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6696                  * restore the original sched domains by considering the
6697                  * cpuset configurations.
6698                  */
6699
6700         case CPU_ONLINE:
6701         case CPU_DOWN_FAILED:
6702                 cpuset_update_active_cpus(true);
6703                 break;
6704         default:
6705                 return NOTIFY_DONE;
6706         }
6707         return NOTIFY_OK;
6708 }
6709
6710 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6711                                void *hcpu)
6712 {
6713         switch (action) {
6714         case CPU_DOWN_PREPARE:
6715                 cpuset_update_active_cpus(false);
6716                 break;
6717         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6718                 num_cpus_frozen++;
6719                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6720                 break;
6721         default:
6722                 return NOTIFY_DONE;
6723         }
6724         return NOTIFY_OK;
6725 }
6726
6727 void __init sched_init_smp(void)
6728 {
6729         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6730
6731         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6732         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6733
6734         sched_init_numa();
6735
6736         /*
6737          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6738          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6739          * happen.
6740          */
6741         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6742         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6743         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6744         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6745                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6746         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6747
6748         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6749         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6750         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6751
6752         init_hrtick();
6753
6754         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6755         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6756                 BUG();
6757         sched_init_granularity();
6758         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6759
6760         init_sched_rt_class();
6761         init_sched_dl_class();
6762 }
6763 #else
6764 void __init sched_init_smp(void)
6765 {
6766         sched_init_granularity();
6767 }
6768 #endif /* CONFIG_SMP */
6769
6770 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6771
6772 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6773 {
6774         return in_lock_functions(addr) ||
6775                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6776                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6777 }
6778
6779 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6780 /*
6781  * Default task group.
6782  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6783  */
6784 struct task_group root_task_group;
6785 LIST_HEAD(task_groups);
6786 #endif
6787
6788 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6789
6790 void __init sched_init(void)
6791 {
6792         int i, j;
6793         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6794
6795 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6796         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6797 #endif
6798 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6799         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6800 #endif
6801 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6802         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6803 #endif
6804         if (alloc_size) {
6805                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6806
6807 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6808                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6809                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6810
6811                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6812                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6813
6814 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6815 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6816                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6817                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6818
6819                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6820                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6821
6822 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6823 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6824                 for_each_possible_cpu(i) {
6825                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6826                         ptr += cpumask_size();
6827                 }
6828 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6829         }
6830
6831         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6832                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6833         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6834                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6835
6836 #ifdef CONFIG_SMP
6837         init_defrootdomain();
6838 #endif
6839
6840 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6841         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6842                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6843 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6844
6845 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6846         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6847         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6848         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6849         autogroup_init(&init_task);
6850
6851 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6852
6853         for_each_possible_cpu(i) {
6854                 struct rq *rq;
6855
6856                 rq = cpu_rq(i);
6857                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6858                 rq->nr_running = 0;
6859                 rq->calc_load_active = 0;
6860                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6861                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6862                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6863                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6864 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6865                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6866                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6867                 /*
6868                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6869                  *
6870                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6871                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6872                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6873                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6874                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6875                  * (se->load.weight).
6876                  *
6877                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6878                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6879                  * then A0's share of the cpu resource is:
6880                  *
6881                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6882                  *
6883                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6884                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6885                  */
6886                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6887                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6888 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6889
6890                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6891 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6892                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6893 #endif
6894
6895                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6896                         rq->cpu_load[j] = 0;
6897
6898                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6899
6900 #ifdef CONFIG_SMP
6901                 rq->sd = NULL;
6902                 rq->rd = NULL;
6903                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6904                 rq->post_schedule = 0;
6905                 rq->active_balance = 0;
6906                 rq->next_balance = jiffies;
6907                 rq->push_cpu = 0;
6908                 rq->cpu = i;
6909                 rq->online = 0;
6910                 rq->idle_stamp = 0;
6911                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6912                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6913
6914                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6915
6916                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6917 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6918                 rq->nohz_flags = 0;
6919 #endif
6920 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6921                 rq->last_sched_tick = 0;
6922 #endif
6923 #endif
6924                 init_rq_hrtick(rq);
6925                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6926         }
6927
6928         set_load_weight(&init_task);
6929
6930 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6931         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6932 #endif
6933
6934         /*
6935          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6936          */
6937         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6938         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6939
6940         /*
6941          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6942          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6943          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6944          * when this runqueue becomes "idle".
6945          */
6946         init_idle(current, smp_processor_id());
6947
6948         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6949
6950         /*
6951          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6952          */
6953         current->sched_class = &fair_sched_class;
6954
6955 #ifdef CONFIG_SMP
6956         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6957         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6958         if (cpu_isolated_map == NULL)
6959                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6960         idle_thread_set_boot_cpu();
6961 #endif
6962         init_sched_fair_class();
6963
6964         scheduler_running = 1;
6965 }
6966
6967 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6968 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6969 {
6970         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6971
6972         return (nested == preempt_offset);
6973 }
6974
6975 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6976 {
6977         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6978
6979         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6980         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6981              !is_idle_task(current)) ||
6982             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6983                 return;
6984         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6985                 return;
6986         prev_jiffy = jiffies;
6987
6988         printk(KERN_ERR
6989                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6990                         file, line);
6991         printk(KERN_ERR
6992                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6993                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6994                         current->pid, current->comm);
6995
6996         debug_show_held_locks(current);
6997         if (irqs_disabled())
6998                 print_irqtrace_events(current);
6999 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7000         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7001                 pr_err("Preemption disabled at:");
7002                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7003                 pr_cont("\n");
7004         }
7005 #endif
7006         dump_stack();
7007 }
7008 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7009 #endif
7010
7011 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7012 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7013 {
7014         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7015         struct sched_attr attr = {
7016                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7017         };
7018         int old_prio = p->prio;
7019         int on_rq;
7020
7021         on_rq = p->on_rq;
7022         if (on_rq)
7023                 dequeue_task(rq, p, 0);
7024         __setscheduler(rq, p, &attr);
7025         if (on_rq) {
7026                 enqueue_task(rq, p, 0);
7027                 resched_task(rq->curr);
7028         }
7029
7030         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7031 }
7032
7033 void normalize_rt_tasks(void)
7034 {
7035         struct task_struct *g, *p;
7036         unsigned long flags;
7037         struct rq *rq;
7038
7039         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7040         do_each_thread(g, p) {
7041                 /*
7042                  * Only normalize user tasks:
7043                  */
7044                 if (!p->mm)
7045                         continue;
7046
7047                 p->se.exec_start                = 0;
7048 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7049                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7050                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7051                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7052 #endif
7053
7054                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7055                         /*
7056                          * Renice negative nice level userspace
7057                          * tasks back to 0:
7058                          */
7059                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7060                                 set_user_nice(p, 0);
7061                         continue;
7062                 }
7063
7064                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7065                 rq = __task_rq_lock(p);
7066
7067                 normalize_task(rq, p);
7068
7069                 __task_rq_unlock(rq);
7070                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7071         } while_each_thread(g, p);
7072
7073         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7074 }
7075
7076 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7077
7078 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7079 /*
7080  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7081  *
7082  * They can only be called when the whole system has been
7083  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7084  * activity can take place. Using them for anything else would
7085  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7086  * under any other configuration.
7087  */
7088
7089 /**
7090  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7091  * @cpu: the processor in question.
7092  *
7093  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7094  *
7095  * Return: The current task for @cpu.
7096  */
7097 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7098 {
7099         return cpu_curr(cpu);
7100 }
7101
7102 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7103
7104 #ifdef CONFIG_IA64
7105 /**
7106  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7107  * @cpu: the processor in question.
7108  * @p: the task pointer to set.
7109  *
7110  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7111  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7112  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7113  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7114  * and caller must save the original value of the current task (see
7115  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7116  * re-starting the system.
7117  *
7118  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7119  */
7120 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7121 {
7122         cpu_curr(cpu) = p;
7123 }
7124
7125 #endif
7126
7127 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7128 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7129 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7130
7131 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7132 {
7133         free_fair_sched_group(tg);
7134         free_rt_sched_group(tg);
7135         autogroup_free(tg);
7136         kfree(tg);
7137 }
7138
7139 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7140 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7141 {
7142         struct task_group *tg;
7143
7144         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7145         if (!tg)
7146                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7147
7148         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7149                 goto err;
7150
7151         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7152                 goto err;
7153
7154         return tg;
7155
7156 err:
7157         free_sched_group(tg);
7158         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7159 }
7160
7161 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7162 {
7163         unsigned long flags;
7164
7165         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7166         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7167
7168         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7169
7170         tg->parent = parent;
7171         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7172         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7173         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7174 }
7175
7176 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7177 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7178 {
7179         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7180         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7181 }
7182
7183 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7184 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7185 {
7186         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7187         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7188 }
7189
7190 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7191 {
7192         unsigned long flags;
7193         int i;
7194
7195         /* end participation in shares distribution */
7196         for_each_possible_cpu(i)
7197                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7198
7199         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7200         list_del_rcu(&tg->list);
7201         list_del_rcu(&tg->siblings);
7202         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7203 }
7204
7205 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7206  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7207  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7208  *      reflect its new group.
7209  */
7210 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7211 {
7212         struct task_group *tg;
7213         int on_rq, running;
7214         unsigned long flags;
7215         struct rq *rq;
7216
7217         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7218
7219         running = task_current(rq, tsk);
7220         on_rq = tsk->on_rq;
7221
7222         if (on_rq)
7223                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7224         if (unlikely(running))
7225                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7226
7227         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7228                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7229                           struct task_group, css);
7230         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7231         tsk->sched_task_group = tg;
7232
7233 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7234         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7235                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7236         else
7237 #endif
7238                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7239
7240         if (unlikely(running))
7241                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7242         if (on_rq)
7243                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7244
7245         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7246 }
7247 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7248
7249 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7250 /*
7251  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7252  */
7253 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7254
7255 /* Must be called with tasklist_lock held */
7256 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7257 {
7258         struct task_struct *g, *p;
7259
7260         do_each_thread(g, p) {
7261                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7262                         return 1;
7263         } while_each_thread(g, p);
7264
7265         return 0;
7266 }
7267
7268 struct rt_schedulable_data {
7269         struct task_group *tg;
7270         u64 rt_period;
7271         u64 rt_runtime;
7272 };
7273
7274 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7275 {
7276         struct rt_schedulable_data *d = data;
7277         struct task_group *child;
7278         unsigned long total, sum = 0;
7279         u64 period, runtime;
7280
7281         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7282         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7283
7284         if (tg == d->tg) {
7285                 period = d->rt_period;
7286                 runtime = d->rt_runtime;
7287         }
7288
7289         /*
7290          * Cannot have more runtime than the period.
7291          */
7292         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7293                 return -EINVAL;
7294
7295         /*
7296          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7297          */
7298         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7299                 return -EBUSY;
7300
7301         total = to_ratio(period, runtime);
7302
7303         /*
7304          * Nobody can have more than the global setting allows.
7305          */
7306         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7307                 return -EINVAL;
7308
7309         /*
7310          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7311          */
7312         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7313                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7314                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7315
7316                 if (child == d->tg) {
7317                         period = d->rt_period;
7318                         runtime = d->rt_runtime;
7319                 }
7320
7321                 sum += to_ratio(period, runtime);
7322         }
7323
7324         if (sum > total)
7325                 return -EINVAL;
7326
7327         return 0;
7328 }
7329
7330 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7331 {
7332         int ret;
7333
7334         struct rt_schedulable_data data = {
7335                 .tg = tg,
7336                 .rt_period = period,
7337                 .rt_runtime = runtime,
7338         };
7339
7340         rcu_read_lock();
7341         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7342         rcu_read_unlock();
7343
7344         return ret;
7345 }
7346
7347 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7348                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7349 {
7350         int i, err = 0;
7351
7352         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7353         read_lock(&tasklist_lock);
7354         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7355         if (err)
7356                 goto unlock;
7357
7358         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7359         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7360         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7361
7362         for_each_possible_cpu(i) {
7363                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7364
7365                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7366                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7367                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7368         }
7369         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7370 unlock:
7371         read_unlock(&tasklist_lock);
7372         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7373
7374         return err;
7375 }
7376
7377 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7378 {
7379         u64 rt_runtime, rt_period;
7380
7381         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7382         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7383         if (rt_runtime_us < 0)
7384                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7385
7386         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7387 }
7388
7389 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7390 {
7391         u64 rt_runtime_us;
7392
7393         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7394                 return -1;
7395
7396         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7397         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7398         return rt_runtime_us;
7399 }
7400
7401 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7402 {
7403         u64 rt_runtime, rt_period;
7404
7405         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7406         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7407
7408         if (rt_period == 0)
7409                 return -EINVAL;
7410
7411         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7412 }
7413
7414 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7415 {
7416         u64 rt_period_us;
7417
7418         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7419         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7420         return rt_period_us;
7421 }
7422 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7423
7424 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7425 static int sched_rt_global_constraints(void)
7426 {
7427         int ret = 0;
7428
7429         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7430         read_lock(&tasklist_lock);
7431         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7432         read_unlock(&tasklist_lock);
7433         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7434
7435         return ret;
7436 }
7437
7438 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7439 {
7440         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7441         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7442                 return 0;
7443
7444         return 1;
7445 }
7446
7447 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7448 static int sched_rt_global_constraints(void)
7449 {
7450         unsigned long flags;
7451         int i, ret = 0;
7452
7453         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7454         for_each_possible_cpu(i) {
7455                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7456
7457                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7458                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7459                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7460         }
7461         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7462
7463         return ret;
7464 }
7465 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7466
7467 static int sched_dl_global_constraints(void)
7468 {
7469         u64 runtime = global_rt_runtime();
7470         u64 period = global_rt_period();
7471         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7472         int cpu, ret = 0;
7473         unsigned long flags;
7474
7475         /*
7476          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7477          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7478          * any of the root_domains.
7479          *
7480          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7481          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7482          * solutions is welcome!
7483          */
7484         for_each_possible_cpu(cpu) {
7485                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7486
7487                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7488                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7489                         ret = -EBUSY;
7490                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7491
7492                 if (ret)
7493                         break;
7494         }
7495
7496         return ret;
7497 }
7498
7499 static void sched_dl_do_global(void)
7500 {
7501         u64 new_bw = -1;
7502         int cpu;
7503         unsigned long flags;
7504
7505         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7506         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7507
7508         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7509                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7510
7511         /*
7512          * FIXME: As above...
7513          */
7514         for_each_possible_cpu(cpu) {
7515                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7516
7517                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7518                 dl_b->bw = new_bw;
7519                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7520         }
7521 }
7522
7523 static int sched_rt_global_validate(void)
7524 {
7525         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7526                 return -EINVAL;
7527
7528         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7529                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7530                 return -EINVAL;
7531
7532         return 0;
7533 }
7534
7535 static void sched_rt_do_global(void)
7536 {
7537         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7538         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7539 }
7540
7541 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7542                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7543                 loff_t *ppos)
7544 {
7545         int old_period, old_runtime;
7546         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7547         int ret;
7548
7549         mutex_lock(&mutex);
7550         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7551         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7552
7553         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7554
7555         if (!ret && write) {
7556                 ret = sched_rt_global_validate();
7557                 if (ret)
7558                         goto undo;
7559
7560                 ret = sched_rt_global_constraints();
7561                 if (ret)
7562                         goto undo;
7563
7564                 ret = sched_dl_global_constraints();
7565                 if (ret)
7566                         goto undo;
7567
7568                 sched_rt_do_global();
7569                 sched_dl_do_global();
7570         }
7571         if (0) {
7572 undo:
7573                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7574                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7575         }
7576         mutex_unlock(&mutex);
7577
7578         return ret;
7579 }
7580
7581 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7582                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7583                 loff_t *ppos)
7584 {
7585         int ret;
7586         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7587
7588         mutex_lock(&mutex);
7589         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7590         /* make sure that internally we keep jiffies */
7591         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7592         if (!ret && write) {
7593                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7594                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7595         }
7596         mutex_unlock(&mutex);
7597         return ret;
7598 }
7599
7600 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7601
7602 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7603 {
7604         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7605 }
7606
7607 static struct cgroup_subsys_state *
7608 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7609 {
7610         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7611         struct task_group *tg;
7612
7613         if (!parent) {
7614                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7615                 return &root_task_group.css;
7616         }
7617
7618         tg = sched_create_group(parent);
7619         if (IS_ERR(tg))
7620                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7621
7622         return &tg->css;
7623 }
7624
7625 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7626 {
7627         struct task_group *tg = css_tg(css);
7628         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7629
7630         if (parent)
7631                 sched_online_group(tg, parent);
7632         return 0;
7633 }
7634
7635 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7636 {
7637         struct task_group *tg = css_tg(css);
7638
7639         sched_destroy_group(tg);
7640 }
7641
7642 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7643 {
7644         struct task_group *tg = css_tg(css);
7645
7646         sched_offline_group(tg);
7647 }
7648
7649 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7650                                  struct cgroup_taskset *tset)
7651 {
7652         struct task_struct *task;
7653
7654         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7655 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7656                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7657                         return -EINVAL;
7658 #else
7659                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7660                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7661                         return -EINVAL;
7662 #endif
7663         }
7664         return 0;
7665 }
7666
7667 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7668                               struct cgroup_taskset *tset)
7669 {
7670         struct task_struct *task;
7671
7672         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7673                 sched_move_task(task);
7674 }
7675
7676 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7677                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7678                             struct task_struct *task)
7679 {
7680         /*
7681          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7682          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7683          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7684          */
7685         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7686                 return;
7687
7688         sched_move_task(task);
7689 }
7690
7691 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7692 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7693                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7694 {
7695         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7696 }
7697
7698 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7699                                struct cftype *cft)
7700 {
7701         struct task_group *tg = css_tg(css);
7702
7703         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7704 }
7705
7706 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7707 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7708
7709 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7710 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7711
7712 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7713
7714 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7715 {
7716         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7717         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7718
7719         if (tg == &root_task_group)
7720                 return -EINVAL;
7721
7722         /*
7723          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7724          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7725          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7726          */
7727         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7728                 return -EINVAL;
7729
7730         /*
7731          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7732          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7733          * feasibility.
7734          */
7735         if (period > max_cfs_quota_period)
7736                 return -EINVAL;
7737
7738         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7739         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7740         if (ret)
7741                 goto out_unlock;
7742
7743         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7744         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7745         /*
7746          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7747          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7748          */
7749         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7750                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7751         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7752         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7753         cfs_b->quota = quota;
7754
7755         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7756         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7757         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7758                 /* force a reprogram */
7759                 cfs_b->timer_active = 0;
7760                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7761         }
7762         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7763
7764         for_each_possible_cpu(i) {
7765                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7766                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7767
7768                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7769                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7770                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7771
7772                 if (cfs_rq->throttled)
7773                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7774                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7775         }
7776         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7777                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7778 out_unlock:
7779         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7780
7781         return ret;
7782 }
7783
7784 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7785 {
7786         u64 quota, period;
7787
7788         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7789         if (cfs_quota_us < 0)
7790                 quota = RUNTIME_INF;
7791         else
7792                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7793
7794         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7795 }
7796
7797 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7798 {
7799         u64 quota_us;
7800
7801         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7802                 return -1;
7803
7804         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7805         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7806
7807         return quota_us;
7808 }
7809
7810 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7811 {
7812         u64 quota, period;
7813
7814         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7815         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7816
7817         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7818 }
7819
7820 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7821 {
7822         u64 cfs_period_us;
7823
7824         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7825         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7826
7827         return cfs_period_us;
7828 }
7829
7830 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7831                                   struct cftype *cft)
7832 {
7833         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7834 }
7835
7836 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7837                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7838 {
7839         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7840 }
7841
7842 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7843                                    struct cftype *cft)
7844 {
7845         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7846 }
7847
7848 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7849                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7850 {
7851         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7852 }
7853
7854 struct cfs_schedulable_data {
7855         struct task_group *tg;
7856         u64 period, quota;
7857 };
7858
7859 /*
7860  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7861  * note: units are usecs
7862  */
7863 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7864                                struct cfs_schedulable_data *d)
7865 {
7866         u64 quota, period;
7867
7868         if (tg == d->tg) {
7869                 period = d->period;
7870                 quota = d->quota;
7871         } else {
7872                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7873                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7874         }
7875
7876         /* note: these should typically be equivalent */
7877         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7878                 return RUNTIME_INF;
7879
7880         return to_ratio(period, quota);
7881 }
7882
7883 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7884 {
7885         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7886         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7887         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7888
7889         if (!tg->parent) {
7890                 quota = RUNTIME_INF;
7891         } else {
7892                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7893
7894                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7895                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7896
7897                 /*
7898                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7899                  * limit is set
7900                  */
7901                 if (quota == RUNTIME_INF)
7902                         quota = parent_quota;
7903                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7904                         return -EINVAL;
7905         }
7906         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7907
7908         return 0;
7909 }
7910
7911 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7912 {
7913         int ret;
7914         struct cfs_schedulable_data data = {
7915                 .tg = tg,
7916                 .period = period,
7917                 .quota = quota,
7918         };
7919
7920         if (quota != RUNTIME_INF) {
7921                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7922                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7923         }
7924
7925         rcu_read_lock();
7926         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7927         rcu_read_unlock();
7928
7929         return ret;
7930 }
7931
7932 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7933 {
7934         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7935         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7936
7937         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7938         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7939         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7940
7941         return 0;
7942 }
7943 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7944 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7945
7946 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7947 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7948                                 struct cftype *cft, s64 val)
7949 {
7950         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7951 }
7952
7953 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7954                                struct cftype *cft)
7955 {
7956         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7957 }
7958
7959 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7960                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7961 {
7962         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7963 }
7964
7965 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7966                                    struct cftype *cft)
7967 {
7968         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7969 }
7970 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7971
7972 static struct cftype cpu_files[] = {
7973 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7974         {
7975                 .name = "shares",
7976                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7977                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7978         },
7979 #endif
7980 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7981         {
7982                 .name = "cfs_quota_us",
7983                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7984                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7985         },
7986         {
7987                 .name = "cfs_period_us",
7988                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7989                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7990         },
7991         {
7992                 .name = "stat",
7993                 .seq_show = cpu_stats_show,
7994         },
7995 #endif
7996 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7997         {
7998                 .name = "rt_runtime_us",
7999                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8000                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8001         },
8002         {
8003                 .name = "rt_period_us",
8004                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8005                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8006         },
8007 #endif
8008         { }     /* terminate */
8009 };
8010
8011 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8012         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8013         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8014         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8015         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8016         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8017         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8018         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8019         .base_cftypes   = cpu_files,
8020         .early_init     = 1,
8021 };
8022
8023 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8024
8025 void dump_cpu_task(int cpu)
8026 {
8027         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8028         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8029 }