44999505e1bf6894bdcdb48531a49e5a07b88ac5
[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         if (delta < 0)
127                 return;
128         rq->clock += delta;
129         update_rq_clock_task(rq, delta);
130 }
131
132 /*
133  * Debugging: various feature bits
134  */
135
136 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
137         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
138
139 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
140 #include "features.h"
141         0;
142
143 #undef SCHED_FEAT
144
145 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
146 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
147         #name ,
148
149 static const char * const sched_feat_names[] = {
150 #include "features.h"
151 };
152
153 #undef SCHED_FEAT
154
155 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
156 {
157         int i;
158
159         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
160                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
161                         seq_puts(m, "NO_");
162                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
163         }
164         seq_puts(m, "\n");
165
166         return 0;
167 }
168
169 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
170
171 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
172 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
173
174 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
175         jump_label_key__##enabled ,
176
177 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
178 #include "features.h"
179 };
180
181 #undef SCHED_FEAT
182
183 static void sched_feat_disable(int i)
184 {
185         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
186                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
187 }
188
189 static void sched_feat_enable(int i)
190 {
191         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
192                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
193 }
194 #else
195 static void sched_feat_disable(int i) { };
196 static void sched_feat_enable(int i) { };
197 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
198
199 static int sched_feat_set(char *cmp)
200 {
201         int i;
202         int neg = 0;
203
204         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
205                 neg = 1;
206                 cmp += 3;
207         }
208
209         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
210                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
211                         if (neg) {
212                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
213                                 sched_feat_disable(i);
214                         } else {
215                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
216                                 sched_feat_enable(i);
217                         }
218                         break;
219                 }
220         }
221
222         return i;
223 }
224
225 static ssize_t
226 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
227                 size_t cnt, loff_t *ppos)
228 {
229         char buf[64];
230         char *cmp;
231         int i;
232         struct inode *inode;
233
234         if (cnt > 63)
235                 cnt = 63;
236
237         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
238                 return -EFAULT;
239
240         buf[cnt] = 0;
241         cmp = strstrip(buf);
242
243         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
244         inode = file_inode(filp);
245         mutex_lock(&inode->i_mutex);
246         i = sched_feat_set(cmp);
247         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
248         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
249                 return -EINVAL;
250
251         *ppos += cnt;
252
253         return cnt;
254 }
255
256 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
257 {
258         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
259 }
260
261 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
262         .open           = sched_feat_open,
263         .write          = sched_feat_write,
264         .read           = seq_read,
265         .llseek         = seq_lseek,
266         .release        = single_release,
267 };
268
269 static __init int sched_init_debug(void)
270 {
271         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
272                         &sched_feat_fops);
273
274         return 0;
275 }
276 late_initcall(sched_init_debug);
277 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
278
279 /*
280  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
281  * Limited because this is done with IRQs disabled.
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
284
285 /*
286  * period over which we average the RT time consumption, measured
287  * in ms.
288  *
289  * default: 1s
290  */
291 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
292
293 /*
294  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
295  * default: 1s
296  */
297 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
298
299 __read_mostly int scheduler_running;
300
301 /*
302  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
303  * default: 0.95s
304  */
305 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
306
307 /*
308  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
309  */
310 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
311         __acquires(rq->lock)
312 {
313         struct rq *rq;
314
315         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
316
317         for (;;) {
318                 rq = task_rq(p);
319                 raw_spin_lock(&rq->lock);
320                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
321                         return rq;
322                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
323
324                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
325                         cpu_relax();
326         }
327 }
328
329 /*
330  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
331  */
332 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
333         __acquires(p->pi_lock)
334         __acquires(rq->lock)
335 {
336         struct rq *rq;
337
338         for (;;) {
339                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
340                 rq = task_rq(p);
341                 raw_spin_lock(&rq->lock);
342                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
343                         return rq;
344                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
345                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
346
347                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
348                         cpu_relax();
349         }
350 }
351
352 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
353         __releases(rq->lock)
354 {
355         raw_spin_unlock(&rq->lock);
356 }
357
358 static inline void
359 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
360         __releases(rq->lock)
361         __releases(p->pi_lock)
362 {
363         raw_spin_unlock(&rq->lock);
364         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
365 }
366
367 /*
368  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
369  */
370 static struct rq *this_rq_lock(void)
371         __acquires(rq->lock)
372 {
373         struct rq *rq;
374
375         local_irq_disable();
376         rq = this_rq();
377         raw_spin_lock(&rq->lock);
378
379         return rq;
380 }
381
382 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
383 /*
384  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
385  */
386
387 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
388 {
389         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
390                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
391 }
392
393 /*
394  * High-resolution timer tick.
395  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
396  */
397 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
398 {
399         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
400
401         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
402
403         raw_spin_lock(&rq->lock);
404         update_rq_clock(rq);
405         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
406         raw_spin_unlock(&rq->lock);
407
408         return HRTIMER_NORESTART;
409 }
410
411 #ifdef CONFIG_SMP
412
413 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
414 {
415         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
416         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
417
418         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
419 }
420
421 /*
422  * called from hardirq (IPI) context
423  */
424 static void __hrtick_start(void *arg)
425 {
426         struct rq *rq = arg;
427
428         raw_spin_lock(&rq->lock);
429         __hrtick_restart(rq);
430         rq->hrtick_csd_pending = 0;
431         raw_spin_unlock(&rq->lock);
432 }
433
434 /*
435  * Called to set the hrtick timer state.
436  *
437  * called with rq->lock held and irqs disabled
438  */
439 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
440 {
441         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
442         ktime_t time;
443         s64 delta;
444
445         /*
446          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
447          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
448          */
449         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
450         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
451
452         hrtimer_set_expires(timer, time);
453
454         if (rq == this_rq()) {
455                 __hrtick_restart(rq);
456         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
457                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
458                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
459         }
460 }
461
462 static int
463 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
464 {
465         int cpu = (int)(long)hcpu;
466
467         switch (action) {
468         case CPU_UP_CANCELED:
469         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
470         case CPU_DOWN_PREPARE:
471         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
472         case CPU_DEAD:
473         case CPU_DEAD_FROZEN:
474                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
475                 return NOTIFY_OK;
476         }
477
478         return NOTIFY_DONE;
479 }
480
481 static __init void init_hrtick(void)
482 {
483         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
484 }
485 #else
486 /*
487  * Called to set the hrtick timer state.
488  *
489  * called with rq->lock held and irqs disabled
490  */
491 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
492 {
493         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
494                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
495 }
496
497 static inline void init_hrtick(void)
498 {
499 }
500 #endif /* CONFIG_SMP */
501
502 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
503 {
504 #ifdef CONFIG_SMP
505         rq->hrtick_csd_pending = 0;
506
507         rq->hrtick_csd.flags = 0;
508         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
509         rq->hrtick_csd.info = rq;
510 #endif
511
512         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
513         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
514 }
515 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
516 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
517 {
518 }
519
520 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
521 {
522 }
523
524 static inline void init_hrtick(void)
525 {
526 }
527 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
528
529 /*
530  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
531  */
532 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
533 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
534         for (;;) {                                                      \
535                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
536                 if (__old == __val)                                     \
537                         break;                                          \
538                 __val = __old;                                          \
539         }                                                               \
540         __old;                                                          \
541 })
542
543 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
544 /*
545  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
546  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
547  * spurious IPIs.
548  */
549 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
550 {
551         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
552         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
553 }
554
555 /*
556  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
557  *
558  * If this returns true, then the idle task promises to call
559  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
560  */
561 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
562 {
563         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
564         typeof(ti->flags) old, val = ACCESS_ONCE(ti->flags);
565
566         for (;;) {
567                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
568                         return false;
569                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
570                         return true;
571                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
572                 if (old == val)
573                         break;
574                 val = old;
575         }
576         return true;
577 }
578
579 #else
580 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
581 {
582         set_tsk_need_resched(p);
583         return true;
584 }
585
586 #ifdef CONFIG_SMP
587 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
588 {
589         return false;
590 }
591 #endif
592 #endif
593
594 /*
595  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
596  *
597  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
598  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
599  * the target CPU.
600  */
601 void resched_curr(struct rq *rq)
602 {
603         struct task_struct *curr = rq->curr;
604         int cpu;
605
606         lockdep_assert_held(&rq->lock);
607
608         if (test_tsk_need_resched(curr))
609                 return;
610
611         cpu = cpu_of(rq);
612
613         if (cpu == smp_processor_id()) {
614                 set_tsk_need_resched(curr);
615                 set_preempt_need_resched();
616                 return;
617         }
618
619         if (set_nr_and_not_polling(curr))
620                 smp_send_reschedule(cpu);
621         else
622                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
623 }
624
625 void resched_cpu(int cpu)
626 {
627         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
628         unsigned long flags;
629
630         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
631                 return;
632         resched_curr(rq);
633         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
634 }
635
636 #ifdef CONFIG_SMP
637 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
638 /*
639  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
640  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
641  *
642  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
643  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
644  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
645  */
646 int get_nohz_timer_target(int pinned)
647 {
648         int cpu = smp_processor_id();
649         int i;
650         struct sched_domain *sd;
651
652         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
653                 return cpu;
654
655         rcu_read_lock();
656         for_each_domain(cpu, sd) {
657                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
658                         if (!idle_cpu(i)) {
659                                 cpu = i;
660                                 goto unlock;
661                         }
662                 }
663         }
664 unlock:
665         rcu_read_unlock();
666         return cpu;
667 }
668 /*
669  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
670  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
671  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
672  * idle system the next event might even be infinite time into the
673  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
674  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
675  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
676  * wheel for the next timer event.
677  */
678 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
679 {
680         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
681
682         if (cpu == smp_processor_id())
683                 return;
684
685         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
686                 smp_send_reschedule(cpu);
687         else
688                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
689 }
690
691 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
692 {
693         /*
694          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
695          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
696          * If needed we can still optimize that later with an
697          * empty IRQ.
698          */
699         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
700                 if (cpu != smp_processor_id() ||
701                     tick_nohz_tick_stopped())
702                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
703                 return true;
704         }
705
706         return false;
707 }
708
709 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
710 {
711         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
712                 wake_up_idle_cpu(cpu);
713 }
714
715 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
716 {
717         int cpu = smp_processor_id();
718
719         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
720                 return false;
721
722         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
723                 return true;
724
725         /*
726          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
727          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
728          */
729         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
730         return false;
731 }
732
733 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
734
735 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
736 {
737         return false;
738 }
739
740 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
741
742 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
743 bool sched_can_stop_tick(void)
744 {
745         /*
746          * More than one running task need preemption.
747          * nr_running update is assumed to be visible
748          * after IPI is sent from wakers.
749          */
750         if (this_rq()->nr_running > 1)
751                 return false;
752
753         return true;
754 }
755 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
756
757 void sched_avg_update(struct rq *rq)
758 {
759         s64 period = sched_avg_period();
760
761         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
762                 /*
763                  * Inline assembly required to prevent the compiler
764                  * optimising this loop into a divmod call.
765                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
766                  */
767                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
768                 rq->age_stamp += period;
769                 rq->rt_avg /= 2;
770         }
771 }
772
773 #endif /* CONFIG_SMP */
774
775 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
776                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
777 /*
778  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
779  * node and @up when leaving it for the final time.
780  *
781  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
782  */
783 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
784                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
785 {
786         struct task_group *parent, *child;
787         int ret;
788
789         parent = from;
790
791 down:
792         ret = (*down)(parent, data);
793         if (ret)
794                 goto out;
795         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
796                 parent = child;
797                 goto down;
798
799 up:
800                 continue;
801         }
802         ret = (*up)(parent, data);
803         if (ret || parent == from)
804                 goto out;
805
806         child = parent;
807         parent = parent->parent;
808         if (parent)
809                 goto up;
810 out:
811         return ret;
812 }
813
814 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
815 {
816         return 0;
817 }
818 #endif
819
820 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
821 {
822         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
823         struct load_weight *load = &p->se.load;
824
825         /*
826          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
827          */
828         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
829                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
830                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
831                 return;
832         }
833
834         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
835         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
836 }
837
838 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
839 {
840         update_rq_clock(rq);
841         sched_info_queued(rq, p);
842         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
843 }
844
845 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
846 {
847         update_rq_clock(rq);
848         sched_info_dequeued(rq, p);
849         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
850 }
851
852 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
853 {
854         if (task_contributes_to_load(p))
855                 rq->nr_uninterruptible--;
856
857         enqueue_task(rq, p, flags);
858 }
859
860 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
861 {
862         if (task_contributes_to_load(p))
863                 rq->nr_uninterruptible++;
864
865         dequeue_task(rq, p, flags);
866 }
867
868 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
869 {
870 /*
871  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
872  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
873  */
874 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
875         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
876 #endif
877 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
878         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
879
880         /*
881          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
882          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
883          * {soft,}irq region.
884          *
885          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
886          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
887          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
888          * monotonic.
889          *
890          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
891          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
892          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
893          * atomic ops.
894          */
895         if (irq_delta > delta)
896                 irq_delta = delta;
897
898         rq->prev_irq_time += irq_delta;
899         delta -= irq_delta;
900 #endif
901 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
902         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
903                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
904                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
905
906                 if (unlikely(steal > delta))
907                         steal = delta;
908
909                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
910                 delta -= steal;
911         }
912 #endif
913
914         rq->clock_task += delta;
915
916 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
917         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
918                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
919 #endif
920 }
921
922 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
923 {
924         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
925         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
926
927         if (stop) {
928                 /*
929                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
930                  * userspace knows about and won't get confused about.
931                  *
932                  * Also, it will make PI more or less work without too
933                  * much confusion -- but then, stop work should not
934                  * rely on PI working anyway.
935                  */
936                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
937
938                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
939         }
940
941         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
942
943         if (old_stop) {
944                 /*
945                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
946                  * it can die in pieces.
947                  */
948                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
949         }
950 }
951
952 /*
953  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
954  */
955 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
956 {
957         return p->static_prio;
958 }
959
960 /*
961  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
962  * without taking RT-inheritance into account. Might be
963  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
964  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
965  * estimator recalculates.
966  */
967 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
968 {
969         int prio;
970
971         if (task_has_dl_policy(p))
972                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
973         else if (task_has_rt_policy(p))
974                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
975         else
976                 prio = __normal_prio(p);
977         return prio;
978 }
979
980 /*
981  * Calculate the current priority, i.e. the priority
982  * taken into account by the scheduler. This value might
983  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
984  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
985  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
986  */
987 static int effective_prio(struct task_struct *p)
988 {
989         p->normal_prio = normal_prio(p);
990         /*
991          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
992          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
993          * to the normal priority:
994          */
995         if (!rt_prio(p->prio))
996                 return p->normal_prio;
997         return p->prio;
998 }
999
1000 /**
1001  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1002  * @p: the task in question.
1003  *
1004  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1005  */
1006 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1007 {
1008         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1009 }
1010
1011 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1012                                        const struct sched_class *prev_class,
1013                                        int oldprio)
1014 {
1015         if (prev_class != p->sched_class) {
1016                 if (prev_class->switched_from)
1017                         prev_class->switched_from(rq, p);
1018                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1019         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1020                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1021 }
1022
1023 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1024 {
1025         const struct sched_class *class;
1026
1027         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1028                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1029         } else {
1030                 for_each_class(class) {
1031                         if (class == rq->curr->sched_class)
1032                                 break;
1033                         if (class == p->sched_class) {
1034                                 resched_curr(rq);
1035                                 break;
1036                         }
1037                 }
1038         }
1039
1040         /*
1041          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1042          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1043          */
1044         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1045                 rq->skip_clock_update = 1;
1046 }
1047
1048 #ifdef CONFIG_SMP
1049 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1050 {
1051 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1052         /*
1053          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1054          * ttwu() will sort out the placement.
1055          */
1056         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1057                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
1058
1059 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1060         /*
1061          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1062          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1063          *
1064          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1065          * see task_group().
1066          *
1067          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1068          * task_rq_lock().
1069          */
1070         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1071                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1072 #endif
1073 #endif
1074
1075         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1076
1077         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1078                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1079                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1080                 p->se.nr_migrations++;
1081                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1082         }
1083
1084         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1085 }
1086
1087 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1088 {
1089         if (task_on_rq_queued(p)) {
1090                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1091
1092                 src_rq = task_rq(p);
1093                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1094
1095                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1096                 set_task_cpu(p, cpu);
1097                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1098                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1099         } else {
1100                 /*
1101                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1102                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1103                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1104                  */
1105                 p->wake_cpu = cpu;
1106         }
1107 }
1108
1109 struct migration_swap_arg {
1110         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1111         int src_cpu, dst_cpu;
1112 };
1113
1114 static int migrate_swap_stop(void *data)
1115 {
1116         struct migration_swap_arg *arg = data;
1117         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1118         int ret = -EAGAIN;
1119
1120         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1121         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1122
1123         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1124                         &arg->dst_task->pi_lock);
1125         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1126         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1127                 goto unlock;
1128
1129         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1130                 goto unlock;
1131
1132         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1133                 goto unlock;
1134
1135         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1136                 goto unlock;
1137
1138         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1139         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1140
1141         ret = 0;
1142
1143 unlock:
1144         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1145         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1146         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1147
1148         return ret;
1149 }
1150
1151 /*
1152  * Cross migrate two tasks
1153  */
1154 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1155 {
1156         struct migration_swap_arg arg;
1157         int ret = -EINVAL;
1158
1159         arg = (struct migration_swap_arg){
1160                 .src_task = cur,
1161                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1162                 .dst_task = p,
1163                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1164         };
1165
1166         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1167                 goto out;
1168
1169         /*
1170          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1171          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1172          */
1173         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1174                 goto out;
1175
1176         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1177                 goto out;
1178
1179         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1180                 goto out;
1181
1182         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1183         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1184
1185 out:
1186         return ret;
1187 }
1188
1189 struct migration_arg {
1190         struct task_struct *task;
1191         int dest_cpu;
1192 };
1193
1194 static int migration_cpu_stop(void *data);
1195
1196 /*
1197  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1198  *
1199  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1200  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1201  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1202  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1203  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1204  * @p has remained unscheduled the whole time.
1205  *
1206  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1207  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1208  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1209  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1210  * waiting to become inactive.
1211  */
1212 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1213 {
1214         unsigned long flags;
1215         int running, queued;
1216         unsigned long ncsw;
1217         struct rq *rq;
1218
1219         for (;;) {
1220                 /*
1221                  * We do the initial early heuristics without holding
1222                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1223                  * the runqueue lock when things look like they will
1224                  * work out!
1225                  */
1226                 rq = task_rq(p);
1227
1228                 /*
1229                  * If the task is actively running on another CPU
1230                  * still, just relax and busy-wait without holding
1231                  * any locks.
1232                  *
1233                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1234                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1235                  * But we don't care, since "task_running()" will
1236                  * return false if the runqueue has changed and p
1237                  * is actually now running somewhere else!
1238                  */
1239                 while (task_running(rq, p)) {
1240                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1241                                 return 0;
1242                         cpu_relax();
1243                 }
1244
1245                 /*
1246                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1247                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1248                  * just go back and repeat.
1249                  */
1250                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1251                 trace_sched_wait_task(p);
1252                 running = task_running(rq, p);
1253                 queued = task_on_rq_queued(p);
1254                 ncsw = 0;
1255                 if (!match_state || p->state == match_state)
1256                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1257                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1258
1259                 /*
1260                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1261                  */
1262                 if (unlikely(!ncsw))
1263                         break;
1264
1265                 /*
1266                  * Was it really running after all now that we
1267                  * checked with the proper locks actually held?
1268                  *
1269                  * Oops. Go back and try again..
1270                  */
1271                 if (unlikely(running)) {
1272                         cpu_relax();
1273                         continue;
1274                 }
1275
1276                 /*
1277                  * It's not enough that it's not actively running,
1278                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1279                  * preempted!
1280                  *
1281                  * So if it was still runnable (but just not actively
1282                  * running right now), it's preempted, and we should
1283                  * yield - it could be a while.
1284                  */
1285                 if (unlikely(queued)) {
1286                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1287
1288                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1289                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1290                         continue;
1291                 }
1292
1293                 /*
1294                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1295                  * runnable, which means that it will never become
1296                  * running in the future either. We're all done!
1297                  */
1298                 break;
1299         }
1300
1301         return ncsw;
1302 }
1303
1304 /***
1305  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1306  * @p: the to-be-kicked thread
1307  *
1308  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1309  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1310  *
1311  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1312  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1313  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1314  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1315  * achieved as well.
1316  */
1317 void kick_process(struct task_struct *p)
1318 {
1319         int cpu;
1320
1321         preempt_disable();
1322         cpu = task_cpu(p);
1323         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1324                 smp_send_reschedule(cpu);
1325         preempt_enable();
1326 }
1327 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1328 #endif /* CONFIG_SMP */
1329
1330 #ifdef CONFIG_SMP
1331 /*
1332  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1333  */
1334 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1335 {
1336         int nid = cpu_to_node(cpu);
1337         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1338         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1339         int dest_cpu;
1340
1341         /*
1342          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1343          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1344          * select the cpu on the other node.
1345          */
1346         if (nid != -1) {
1347                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1348
1349                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1350                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1351                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1352                                 continue;
1353                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1354                                 continue;
1355                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1356                                 return dest_cpu;
1357                 }
1358         }
1359
1360         for (;;) {
1361                 /* Any allowed, online CPU? */
1362                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1363                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1364                                 continue;
1365                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1366                                 continue;
1367                         goto out;
1368                 }
1369
1370                 switch (state) {
1371                 case cpuset:
1372                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1373                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1374                         state = possible;
1375                         break;
1376
1377                 case possible:
1378                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1379                         state = fail;
1380                         break;
1381
1382                 case fail:
1383                         BUG();
1384                         break;
1385                 }
1386         }
1387
1388 out:
1389         if (state != cpuset) {
1390                 /*
1391                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1392                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1393                  * leave kernel.
1394                  */
1395                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1396                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1397                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1398                 }
1399         }
1400
1401         return dest_cpu;
1402 }
1403
1404 /*
1405  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1406  */
1407 static inline
1408 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1409 {
1410         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1411
1412         /*
1413          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1414          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1415          * cpu.
1416          *
1417          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1418          *
1419          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1420          *   not worry about this generic constraint ]
1421          */
1422         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1423                      !cpu_online(cpu)))
1424                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1425
1426         return cpu;
1427 }
1428
1429 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1430 {
1431         s64 diff = sample - *avg;
1432         *avg += diff >> 3;
1433 }
1434 #endif
1435
1436 static void
1437 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1438 {
1439 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1440         struct rq *rq = this_rq();
1441
1442 #ifdef CONFIG_SMP
1443         int this_cpu = smp_processor_id();
1444
1445         if (cpu == this_cpu) {
1446                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1447                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1448         } else {
1449                 struct sched_domain *sd;
1450
1451                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1452                 rcu_read_lock();
1453                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1454                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1455                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1456                                 break;
1457                         }
1458                 }
1459                 rcu_read_unlock();
1460         }
1461
1462         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1463                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1464
1465 #endif /* CONFIG_SMP */
1466
1467         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1468         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1469
1470         if (wake_flags & WF_SYNC)
1471                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1472
1473 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1474 }
1475
1476 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1477 {
1478         activate_task(rq, p, en_flags);
1479         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1480
1481         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1482         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1483                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1488  */
1489 static void
1490 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1491 {
1492         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1493         trace_sched_wakeup(p, true);
1494
1495         p->state = TASK_RUNNING;
1496 #ifdef CONFIG_SMP
1497         if (p->sched_class->task_woken)
1498                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1499
1500         if (rq->idle_stamp) {
1501                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1502                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1503
1504                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1505
1506                 if (rq->avg_idle > max)
1507                         rq->avg_idle = max;
1508
1509                 rq->idle_stamp = 0;
1510         }
1511 #endif
1512 }
1513
1514 static void
1515 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1516 {
1517 #ifdef CONFIG_SMP
1518         if (p->sched_contributes_to_load)
1519                 rq->nr_uninterruptible--;
1520 #endif
1521
1522         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1523         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1528  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1529  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1530  * the task is still ->on_rq.
1531  */
1532 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1533 {
1534         struct rq *rq;
1535         int ret = 0;
1536
1537         rq = __task_rq_lock(p);
1538         if (task_on_rq_queued(p)) {
1539                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1540                 update_rq_clock(rq);
1541                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1542                 ret = 1;
1543         }
1544         __task_rq_unlock(rq);
1545
1546         return ret;
1547 }
1548
1549 #ifdef CONFIG_SMP
1550 void sched_ttwu_pending(void)
1551 {
1552         struct rq *rq = this_rq();
1553         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1554         struct task_struct *p;
1555         unsigned long flags;
1556
1557         if (!llist)
1558                 return;
1559
1560         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1561
1562         while (llist) {
1563                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1564                 llist = llist_next(llist);
1565                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1566         }
1567
1568         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1569 }
1570
1571 void scheduler_ipi(void)
1572 {
1573         /*
1574          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1575          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1576          * this IPI.
1577          */
1578         preempt_fold_need_resched();
1579
1580         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1581                 return;
1582
1583         /*
1584          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1585          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1586          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1587          * we do call them.
1588          *
1589          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1590          * properly.
1591          *
1592          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1593          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1594          * somewhat pessimize the simple resched case.
1595          */
1596         irq_enter();
1597         sched_ttwu_pending();
1598
1599         /*
1600          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1601          */
1602         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1603                 this_rq()->idle_balance = 1;
1604                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1605         }
1606         irq_exit();
1607 }
1608
1609 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1610 {
1611         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1612
1613         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1614                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1615                         smp_send_reschedule(cpu);
1616                 else
1617                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1618         }
1619 }
1620
1621 void wake_up_if_idle(int cpu)
1622 {
1623         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1624         unsigned long flags;
1625
1626         if (!is_idle_task(rq->curr))
1627                 return;
1628
1629         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1630                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1631         } else {
1632                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1633                 if (is_idle_task(rq->curr))
1634                         smp_send_reschedule(cpu);
1635                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1636                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1637         }
1638 }
1639
1640 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1641 {
1642         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1643 }
1644 #endif /* CONFIG_SMP */
1645
1646 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1647 {
1648         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1649
1650 #if defined(CONFIG_SMP)
1651         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1652                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1653                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1654                 return;
1655         }
1656 #endif
1657
1658         raw_spin_lock(&rq->lock);
1659         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1660         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1661 }
1662
1663 /**
1664  * try_to_wake_up - wake up a thread
1665  * @p: the thread to be awakened
1666  * @state: the mask of task states that can be woken
1667  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1668  *
1669  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1670  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1671  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1672  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1673  * runnable without the overhead of this.
1674  *
1675  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1676  * or @state didn't match @p's state.
1677  */
1678 static int
1679 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1680 {
1681         unsigned long flags;
1682         int cpu, success = 0;
1683
1684         /*
1685          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1686          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1687          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1688          * set_current_state() the waiting thread does.
1689          */
1690         smp_mb__before_spinlock();
1691         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1692         if (!(p->state & state))
1693                 goto out;
1694
1695         success = 1; /* we're going to change ->state */
1696         cpu = task_cpu(p);
1697
1698         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1699                 goto stat;
1700
1701 #ifdef CONFIG_SMP
1702         /*
1703          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1704          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1705          */
1706         while (p->on_cpu)
1707                 cpu_relax();
1708         /*
1709          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1710          */
1711         smp_rmb();
1712
1713         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1714         p->state = TASK_WAKING;
1715
1716         if (p->sched_class->task_waking)
1717                 p->sched_class->task_waking(p);
1718
1719         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1720         if (task_cpu(p) != cpu) {
1721                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1722                 set_task_cpu(p, cpu);
1723         }
1724 #endif /* CONFIG_SMP */
1725
1726         ttwu_queue(p, cpu);
1727 stat:
1728         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1729 out:
1730         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1731
1732         return success;
1733 }
1734
1735 /**
1736  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1737  * @p: the thread to be awakened
1738  *
1739  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1740  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1741  * the current task.
1742  */
1743 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1744 {
1745         struct rq *rq = task_rq(p);
1746
1747         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1748             WARN_ON_ONCE(p == current))
1749                 return;
1750
1751         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1752
1753         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1754                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1755                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1756                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1757         }
1758
1759         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1760                 goto out;
1761
1762         if (!task_on_rq_queued(p))
1763                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1764
1765         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1766         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1767 out:
1768         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1769 }
1770
1771 /**
1772  * wake_up_process - Wake up a specific process
1773  * @p: The process to be woken up.
1774  *
1775  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1776  * processes.
1777  *
1778  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1779  *
1780  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1781  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1782  */
1783 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1784 {
1785         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1786         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1787 }
1788 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1789
1790 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1791 {
1792         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1793 }
1794
1795 /*
1796  * This function clears the sched_dl_entity static params.
1797  */
1798 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
1799 {
1800         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
1801
1802         dl_se->dl_runtime = 0;
1803         dl_se->dl_deadline = 0;
1804         dl_se->dl_period = 0;
1805         dl_se->flags = 0;
1806         dl_se->dl_bw = 0;
1807 }
1808
1809 /*
1810  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1811  * p is forked by current.
1812  *
1813  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1814  */
1815 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1816 {
1817         p->on_rq                        = 0;
1818
1819         p->se.on_rq                     = 0;
1820         p->se.exec_start                = 0;
1821         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1822         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1823         p->se.nr_migrations             = 0;
1824         p->se.vruntime                  = 0;
1825         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1826
1827 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1828         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1829 #endif
1830
1831         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1832         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1833         __dl_clear_params(p);
1834
1835         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1836
1837 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1838         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1839 #endif
1840
1841 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1842         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1843                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1844                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1845         }
1846
1847         if (clone_flags & CLONE_VM)
1848                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1849         else
1850                 p->numa_preferred_nid = -1;
1851
1852         p->node_stamp = 0ULL;
1853         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1854         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1855         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1856         p->numa_faults_memory = NULL;
1857         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1858         p->last_task_numa_placement = 0;
1859         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1860
1861         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1862         p->numa_group = NULL;
1863 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1864 }
1865
1866 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1867 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1868 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1869 {
1870         if (enabled)
1871                 sched_feat_set("NUMA");
1872         else
1873                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1874 }
1875 #else
1876 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1877
1878 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1879 {
1880         numabalancing_enabled = enabled;
1881 }
1882 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1883
1884 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1885 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1886                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1887 {
1888         struct ctl_table t;
1889         int err;
1890         int state = numabalancing_enabled;
1891
1892         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1893                 return -EPERM;
1894
1895         t = *table;
1896         t.data = &state;
1897         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1898         if (err < 0)
1899                 return err;
1900         if (write)
1901                 set_numabalancing_state(state);
1902         return err;
1903 }
1904 #endif
1905 #endif
1906
1907 /*
1908  * fork()/clone()-time setup:
1909  */
1910 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1911 {
1912         unsigned long flags;
1913         int cpu = get_cpu();
1914
1915         __sched_fork(clone_flags, p);
1916         /*
1917          * We mark the process as running here. This guarantees that
1918          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1919          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1920          */
1921         p->state = TASK_RUNNING;
1922
1923         /*
1924          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1925          */
1926         p->prio = current->normal_prio;
1927
1928         /*
1929          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1930          */
1931         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1932                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1933                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1934                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1935                         p->rt_priority = 0;
1936                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1937                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1938
1939                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1940                 set_load_weight(p);
1941
1942                 /*
1943                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1944                  * fulfilled its duty:
1945                  */
1946                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1947         }
1948
1949         if (dl_prio(p->prio)) {
1950                 put_cpu();
1951                 return -EAGAIN;
1952         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1953                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1954         } else {
1955                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1956         }
1957
1958         if (p->sched_class->task_fork)
1959                 p->sched_class->task_fork(p);
1960
1961         /*
1962          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1963          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1964          * is ran before sched_fork().
1965          *
1966          * Silence PROVE_RCU.
1967          */
1968         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1969         set_task_cpu(p, cpu);
1970         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1971
1972 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1973         if (likely(sched_info_on()))
1974                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1975 #endif
1976 #if defined(CONFIG_SMP)
1977         p->on_cpu = 0;
1978 #endif
1979         init_task_preempt_count(p);
1980 #ifdef CONFIG_SMP
1981         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1982         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1983 #endif
1984
1985         put_cpu();
1986         return 0;
1987 }
1988
1989 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1990 {
1991         if (runtime == RUNTIME_INF)
1992                 return 1ULL << 20;
1993
1994         /*
1995          * Doing this here saves a lot of checks in all
1996          * the calling paths, and returning zero seems
1997          * safe for them anyway.
1998          */
1999         if (period == 0)
2000                 return 0;
2001
2002         return div64_u64(runtime << 20, period);
2003 }
2004
2005 #ifdef CONFIG_SMP
2006 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2007 {
2008         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2009                            "sched RCU must be held");
2010         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2011 }
2012
2013 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2014 {
2015         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2016         int cpus = 0;
2017
2018         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2019                            "sched RCU must be held");
2020         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2021                 cpus++;
2022
2023         return cpus;
2024 }
2025 #else
2026 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2027 {
2028         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2029 }
2030
2031 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2032 {
2033         return 1;
2034 }
2035 #endif
2036
2037 static inline
2038 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2039 {
2040         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
2041 }
2042
2043 static inline
2044 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2045 {
2046         dl_b->total_bw += tsk_bw;
2047 }
2048
2049 static inline
2050 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
2051 {
2052         return dl_b->bw != -1 &&
2053                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
2054 }
2055
2056 /*
2057  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2058  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2059  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2060  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2061  *
2062  * This function is called while holding p's rq->lock.
2063  */
2064 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2065                        const struct sched_attr *attr)
2066 {
2067
2068         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2069         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2070         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2071         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2072         int cpus, err = -1;
2073
2074         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2075                 return 0;
2076
2077         /*
2078          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2079          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2080          * allocated bandwidth of the container.
2081          */
2082         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2083         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2084         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2085             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2086                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2087                 err = 0;
2088         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2089                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2090                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2091                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2092                 err = 0;
2093         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2094                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2095                 err = 0;
2096         }
2097         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2098
2099         return err;
2100 }
2101
2102 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2103
2104 /*
2105  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2106  *
2107  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2108  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2109  * on the runqueue and wakes it.
2110  */
2111 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2112 {
2113         unsigned long flags;
2114         struct rq *rq;
2115
2116         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2117 #ifdef CONFIG_SMP
2118         /*
2119          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2120          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2121          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2122          */
2123         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2124 #endif
2125
2126         /* Initialize new task's runnable average */
2127         init_task_runnable_average(p);
2128         rq = __task_rq_lock(p);
2129         activate_task(rq, p, 0);
2130         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2131         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2132         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2133 #ifdef CONFIG_SMP
2134         if (p->sched_class->task_woken)
2135                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2136 #endif
2137         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2138 }
2139
2140 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2141
2142 /**
2143  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2144  * @notifier: notifier struct to register
2145  */
2146 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2147 {
2148         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2149 }
2150 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2151
2152 /**
2153  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2154  * @notifier: notifier struct to unregister
2155  *
2156  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2157  */
2158 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2159 {
2160         hlist_del(&notifier->link);
2161 }
2162 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2163
2164 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2165 {
2166         struct preempt_notifier *notifier;
2167
2168         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2169                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2170 }
2171
2172 static void
2173 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2174                                  struct task_struct *next)
2175 {
2176         struct preempt_notifier *notifier;
2177
2178         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2179                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2180 }
2181
2182 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2183
2184 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2185 {
2186 }
2187
2188 static void
2189 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2190                                  struct task_struct *next)
2191 {
2192 }
2193
2194 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2195
2196 /**
2197  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2198  * @rq: the runqueue preparing to switch
2199  * @prev: the current task that is being switched out
2200  * @next: the task we are going to switch to.
2201  *
2202  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2203  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2204  * switch.
2205  *
2206  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2207  * hooks.
2208  */
2209 static inline void
2210 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2211                     struct task_struct *next)
2212 {
2213         trace_sched_switch(prev, next);
2214         sched_info_switch(rq, prev, next);
2215         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2216         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2217         prepare_lock_switch(rq, next);
2218         prepare_arch_switch(next);
2219 }
2220
2221 /**
2222  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2223  * @rq: runqueue associated with task-switch
2224  * @prev: the thread we just switched away from.
2225  *
2226  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2227  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2228  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2229  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2230  *
2231  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2232  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2233  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2234  * details.)
2235  */
2236 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2237         __releases(rq->lock)
2238 {
2239         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2240         long prev_state;
2241
2242         rq->prev_mm = NULL;
2243
2244         /*
2245          * A task struct has one reference for the use as "current".
2246          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2247          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2248          * the scheduled task must drop that reference.
2249          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2250          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2251          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2252          * be dropped twice.
2253          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2254          */
2255         prev_state = prev->state;
2256         vtime_task_switch(prev);
2257         finish_arch_switch(prev);
2258         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2259         finish_lock_switch(rq, prev);
2260         finish_arch_post_lock_switch();
2261
2262         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2263         if (mm)
2264                 mmdrop(mm);
2265         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2266                 if (prev->sched_class->task_dead)
2267                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2268
2269                 /*
2270                  * Remove function-return probe instances associated with this
2271                  * task and put them back on the free list.
2272                  */
2273                 kprobe_flush_task(prev);
2274                 put_task_struct(prev);
2275         }
2276
2277         tick_nohz_task_switch(current);
2278 }
2279
2280 #ifdef CONFIG_SMP
2281
2282 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2283 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2284 {
2285         if (rq->post_schedule) {
2286                 unsigned long flags;
2287
2288                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2289                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2290                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2291                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2292
2293                 rq->post_schedule = 0;
2294         }
2295 }
2296
2297 #else
2298
2299 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2300 {
2301 }
2302
2303 #endif
2304
2305 /**
2306  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2307  * @prev: the thread we just switched away from.
2308  */
2309 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2310         __releases(rq->lock)
2311 {
2312         struct rq *rq = this_rq();
2313
2314         finish_task_switch(rq, prev);
2315
2316         /*
2317          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2318          * task_switch?
2319          */
2320         post_schedule(rq);
2321
2322         if (current->set_child_tid)
2323                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2324 }
2325
2326 /*
2327  * context_switch - switch to the new MM and the new
2328  * thread's register state.
2329  */
2330 static inline void
2331 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2332                struct task_struct *next)
2333 {
2334         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2335
2336         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2337
2338         mm = next->mm;
2339         oldmm = prev->active_mm;
2340         /*
2341          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2342          * combine the page table reload and the switch backend into
2343          * one hypercall.
2344          */
2345         arch_start_context_switch(prev);
2346
2347         if (!mm) {
2348                 next->active_mm = oldmm;
2349                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2350                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2351         } else
2352                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2353
2354         if (!prev->mm) {
2355                 prev->active_mm = NULL;
2356                 rq->prev_mm = oldmm;
2357         }
2358         /*
2359          * Since the runqueue lock will be released by the next
2360          * task (which is an invalid locking op but in the case
2361          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2362          * do an early lockdep release here:
2363          */
2364         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2365
2366         context_tracking_task_switch(prev, next);
2367         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2368         switch_to(prev, next, prev);
2369
2370         barrier();
2371         /*
2372          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2373          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2374          * frame will be invalid.
2375          */
2376         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2377 }
2378
2379 /*
2380  * nr_running and nr_context_switches:
2381  *
2382  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2383  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2384  */
2385 unsigned long nr_running(void)
2386 {
2387         unsigned long i, sum = 0;
2388
2389         for_each_online_cpu(i)
2390                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2391
2392         return sum;
2393 }
2394
2395 /*
2396  * Check if only the current task is running on the cpu.
2397  */
2398 bool single_task_running(void)
2399 {
2400         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2401                 return true;
2402         else
2403                 return false;
2404 }
2405 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2406
2407 unsigned long long nr_context_switches(void)
2408 {
2409         int i;
2410         unsigned long long sum = 0;
2411
2412         for_each_possible_cpu(i)
2413                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2414
2415         return sum;
2416 }
2417
2418 unsigned long nr_iowait(void)
2419 {
2420         unsigned long i, sum = 0;
2421
2422         for_each_possible_cpu(i)
2423                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2424
2425         return sum;
2426 }
2427
2428 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2429 {
2430         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2431         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2432 }
2433
2434 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2435 {
2436         struct rq *this = this_rq();
2437         *nr_waiters = atomic_read(&this->nr_iowait);
2438         *load = this->cpu_load[0];
2439 }
2440
2441 #ifdef CONFIG_SMP
2442
2443 /*
2444  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2445  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2446  */
2447 void sched_exec(void)
2448 {
2449         struct task_struct *p = current;
2450         unsigned long flags;
2451         int dest_cpu;
2452
2453         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2454         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2455         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2456                 goto unlock;
2457
2458         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2459                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2460
2461                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2462                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2463                 return;
2464         }
2465 unlock:
2466         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2467 }
2468
2469 #endif
2470
2471 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2472 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2473
2474 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2475 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2476
2477 /*
2478  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2479  * @p in case that task is currently running.
2480  *
2481  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2482  */
2483 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2484 {
2485         u64 ns = 0;
2486
2487         /*
2488          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2489          * project cycles that may never be accounted to this
2490          * thread, breaking clock_gettime().
2491          */
2492         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2493                 update_rq_clock(rq);
2494                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2495                 if ((s64)ns < 0)
2496                         ns = 0;
2497         }
2498
2499         return ns;
2500 }
2501
2502 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2503 {
2504         unsigned long flags;
2505         struct rq *rq;
2506         u64 ns = 0;
2507
2508         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2509         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2510         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2511
2512         return ns;
2513 }
2514
2515 /*
2516  * Return accounted runtime for the task.
2517  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2518  * pending runtime that have not been accounted yet.
2519  */
2520 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2521 {
2522         unsigned long flags;
2523         struct rq *rq;
2524         u64 ns = 0;
2525
2526 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2527         /*
2528          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2529          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2530          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2531          *
2532          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2533          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2534          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2535          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2536          * been accounted, so we're correct here as well.
2537          */
2538         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2539                 return p->se.sum_exec_runtime;
2540 #endif
2541
2542         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2543         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2544         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2545
2546         return ns;
2547 }
2548
2549 /*
2550  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2551  * We call it with interrupts disabled.
2552  */
2553 void scheduler_tick(void)
2554 {
2555         int cpu = smp_processor_id();
2556         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2557         struct task_struct *curr = rq->curr;
2558
2559         sched_clock_tick();
2560
2561         raw_spin_lock(&rq->lock);
2562         update_rq_clock(rq);
2563         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2564         update_cpu_load_active(rq);
2565         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2566
2567         perf_event_task_tick();
2568
2569 #ifdef CONFIG_SMP
2570         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2571         trigger_load_balance(rq);
2572 #endif
2573         rq_last_tick_reset(rq);
2574 }
2575
2576 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2577 /**
2578  * scheduler_tick_max_deferment
2579  *
2580  * Keep at least one tick per second when a single
2581  * active task is running because the scheduler doesn't
2582  * yet completely support full dynticks environment.
2583  *
2584  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2585  * balancing, etc... continue to move forward, even
2586  * with a very low granularity.
2587  *
2588  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2589  */
2590 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2591 {
2592         struct rq *rq = this_rq();
2593         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2594
2595         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2596
2597         if (time_before_eq(next, now))
2598                 return 0;
2599
2600         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2601 }
2602 #endif
2603
2604 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2605 {
2606         if (in_lock_functions(addr)) {
2607                 addr = CALLER_ADDR2;
2608                 if (in_lock_functions(addr))
2609                         addr = CALLER_ADDR3;
2610         }
2611         return addr;
2612 }
2613
2614 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2615                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2616
2617 void preempt_count_add(int val)
2618 {
2619 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2620         /*
2621          * Underflow?
2622          */
2623         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2624                 return;
2625 #endif
2626         __preempt_count_add(val);
2627 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2628         /*
2629          * Spinlock count overflowing soon?
2630          */
2631         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2632                                 PREEMPT_MASK - 10);
2633 #endif
2634         if (preempt_count() == val) {
2635                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2636 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2637                 current->preempt_disable_ip = ip;
2638 #endif
2639                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2640         }
2641 }
2642 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2643 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2644
2645 void preempt_count_sub(int val)
2646 {
2647 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2648         /*
2649          * Underflow?
2650          */
2651         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2652                 return;
2653         /*
2654          * Is the spinlock portion underflowing?
2655          */
2656         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2657                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2658                 return;
2659 #endif
2660
2661         if (preempt_count() == val)
2662                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2663         __preempt_count_sub(val);
2664 }
2665 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2666 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2667
2668 #endif
2669
2670 /*
2671  * Print scheduling while atomic bug:
2672  */
2673 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2674 {
2675         if (oops_in_progress)
2676                 return;
2677
2678         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2679                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2680
2681         debug_show_held_locks(prev);
2682         print_modules();
2683         if (irqs_disabled())
2684                 print_irqtrace_events(prev);
2685 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2686         if (in_atomic_preempt_off()) {
2687                 pr_err("Preemption disabled at:");
2688                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2689                 pr_cont("\n");
2690         }
2691 #endif
2692         dump_stack();
2693         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2694 }
2695
2696 /*
2697  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2698  */
2699 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2700 {
2701 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2702         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2703 #endif
2704         /*
2705          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2706          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2707          * if we are scheduling when we should not.
2708          */
2709         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2710                 __schedule_bug(prev);
2711         rcu_sleep_check();
2712
2713         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2714
2715         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2716 }
2717
2718 /*
2719  * Pick up the highest-prio task:
2720  */
2721 static inline struct task_struct *
2722 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2723 {
2724         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2725         struct task_struct *p;
2726
2727         /*
2728          * Optimization: we know that if all tasks are in
2729          * the fair class we can call that function directly:
2730          */
2731         if (likely(prev->sched_class == class &&
2732                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2733                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2734                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2735                         goto again;
2736
2737                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2738                 if (unlikely(!p))
2739                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2740
2741                 return p;
2742         }
2743
2744 again:
2745         for_each_class(class) {
2746                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2747                 if (p) {
2748                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2749                                 goto again;
2750                         return p;
2751                 }
2752         }
2753
2754         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2755 }
2756
2757 /*
2758  * __schedule() is the main scheduler function.
2759  *
2760  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2761  *
2762  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2763  *
2764  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2765  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2766  *
2767  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2768  *      interrupt handler scheduler_tick().
2769  *
2770  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2771  *      task to the run-queue and that's it.
2772  *
2773  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2774  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2775  *      called on the nearest possible occasion:
2776  *
2777  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2778  *
2779  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2780  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2781  *           spin_unlock()!)
2782  *
2783  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2784  *           preemptible context
2785  *
2786  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2787  *         then at the next:
2788  *
2789  *          - cond_resched() call
2790  *          - explicit schedule() call
2791  *          - return from syscall or exception to user-space
2792  *          - return from interrupt-handler to user-space
2793  */
2794 static void __sched __schedule(void)
2795 {
2796         struct task_struct *prev, *next;
2797         unsigned long *switch_count;
2798         struct rq *rq;
2799         int cpu;
2800
2801 need_resched:
2802         preempt_disable();
2803         cpu = smp_processor_id();
2804         rq = cpu_rq(cpu);
2805         rcu_note_context_switch(cpu);
2806         prev = rq->curr;
2807
2808         schedule_debug(prev);
2809
2810         if (sched_feat(HRTICK))
2811                 hrtick_clear(rq);
2812
2813         /*
2814          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2815          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2816          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2817          */
2818         smp_mb__before_spinlock();
2819         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2820
2821         switch_count = &prev->nivcsw;
2822         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2823                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2824                         prev->state = TASK_RUNNING;
2825                 } else {
2826                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2827                         prev->on_rq = 0;
2828
2829                         /*
2830                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2831                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2832                          * concurrency.
2833                          */
2834                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2835                                 struct task_struct *to_wakeup;
2836
2837                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2838                                 if (to_wakeup)
2839                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2840                         }
2841                 }
2842                 switch_count = &prev->nvcsw;
2843         }
2844
2845         if (task_on_rq_queued(prev) || rq->skip_clock_update < 0)
2846                 update_rq_clock(rq);
2847
2848         next = pick_next_task(rq, prev);
2849         clear_tsk_need_resched(prev);
2850         clear_preempt_need_resched();
2851         rq->skip_clock_update = 0;
2852
2853         if (likely(prev != next)) {
2854                 rq->nr_switches++;
2855                 rq->curr = next;
2856                 ++*switch_count;
2857
2858                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2859                 /*
2860                  * The context switch have flipped the stack from under us
2861                  * and restored the local variables which were saved when
2862                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2863                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2864                  */
2865                 cpu = smp_processor_id();
2866                 rq = cpu_rq(cpu);
2867         } else
2868                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2869
2870         post_schedule(rq);
2871
2872         sched_preempt_enable_no_resched();
2873         if (need_resched())
2874                 goto need_resched;
2875 }
2876
2877 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2878 {
2879         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2880                 return;
2881         /*
2882          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2883          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2884          */
2885         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2886                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2887 }
2888
2889 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2890 {
2891         struct task_struct *tsk = current;
2892
2893         sched_submit_work(tsk);
2894         __schedule();
2895 }
2896 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2897
2898 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2899 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2900 {
2901         /*
2902          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2903          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2904          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2905          * we find a better solution.
2906          */
2907         user_exit();
2908         schedule();
2909         user_enter();
2910 }
2911 #endif
2912
2913 /**
2914  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2915  *
2916  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2917  */
2918 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2919 {
2920         sched_preempt_enable_no_resched();
2921         schedule();
2922         preempt_disable();
2923 }
2924
2925 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2926 /*
2927  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2928  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2929  * occur there and call schedule directly.
2930  */
2931 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2932 {
2933         /*
2934          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2935          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2936          */
2937         if (likely(!preemptible()))
2938                 return;
2939
2940         do {
2941                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2942                 __schedule();
2943                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2944
2945                 /*
2946                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2947                  * between schedule and now.
2948                  */
2949                 barrier();
2950         } while (need_resched());
2951 }
2952 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
2953 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2954 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2955
2956 /*
2957  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2958  * off of irq context.
2959  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2960  * protect us against recursive calling from irq.
2961  */
2962 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2963 {
2964         enum ctx_state prev_state;
2965
2966         /* Catch callers which need to be fixed */
2967         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2968
2969         prev_state = exception_enter();
2970
2971         do {
2972                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2973                 local_irq_enable();
2974                 __schedule();
2975                 local_irq_disable();
2976                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2977
2978                 /*
2979                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2980                  * between schedule and now.
2981                  */
2982                 barrier();
2983         } while (need_resched());
2984
2985         exception_exit(prev_state);
2986 }
2987
2988 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2989                           void *key)
2990 {
2991         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2992 }
2993 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2994
2995 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2996
2997 /*
2998  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2999  * @p: task
3000  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3001  *
3002  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3003  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3004  *
3005  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3006  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3007  */
3008 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3009 {
3010         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3011         struct rq *rq;
3012         const struct sched_class *prev_class;
3013
3014         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3015
3016         rq = __task_rq_lock(p);
3017
3018         /*
3019          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3020          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3021          *
3022          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3023          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3024          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3025          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3026          * with interrupts disabled and will complete the lock
3027          * protected section without being interrupted. So there is no
3028          * real need to boost.
3029          */
3030         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3031                 WARN_ON(p != rq->curr);
3032                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3033                 goto out_unlock;
3034         }
3035
3036         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3037         oldprio = p->prio;
3038         prev_class = p->sched_class;
3039         queued = task_on_rq_queued(p);
3040         running = task_current(rq, p);
3041         if (queued)
3042                 dequeue_task(rq, p, 0);
3043         if (running)
3044                 put_prev_task(rq, p);
3045
3046         /*
3047          * Boosting condition are:
3048          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3049          *      --> -dl task blocks on mutex A
3050          *
3051          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3052          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3053          *          running task
3054          */
3055         if (dl_prio(prio)) {
3056                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3057                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3058                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3059                         p->dl.dl_boosted = 1;
3060                         p->dl.dl_throttled = 0;
3061                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3062                 } else
3063                         p->dl.dl_boosted = 0;
3064                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3065         } else if (rt_prio(prio)) {
3066                 if (dl_prio(oldprio))
3067                         p->dl.dl_boosted = 0;
3068                 if (oldprio < prio)
3069                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3070                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3071         } else {
3072                 if (dl_prio(oldprio))
3073                         p->dl.dl_boosted = 0;
3074                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3075         }
3076
3077         p->prio = prio;
3078
3079         if (running)
3080                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3081         if (queued)
3082                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3083
3084         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3085 out_unlock:
3086         __task_rq_unlock(rq);
3087 }
3088 #endif
3089
3090 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3091 {
3092         int old_prio, delta, queued;
3093         unsigned long flags;
3094         struct rq *rq;
3095
3096         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3097                 return;
3098         /*
3099          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3100          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3101          */
3102         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3103         /*
3104          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3105          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3106          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3107          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3108          */
3109         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3110                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3111                 goto out_unlock;
3112         }
3113         queued = task_on_rq_queued(p);
3114         if (queued)
3115                 dequeue_task(rq, p, 0);
3116
3117         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3118         set_load_weight(p);
3119         old_prio = p->prio;
3120         p->prio = effective_prio(p);
3121         delta = p->prio - old_prio;
3122
3123         if (queued) {
3124                 enqueue_task(rq, p, 0);
3125                 /*
3126                  * If the task increased its priority or is running and
3127                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3128                  */
3129                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3130                         resched_curr(rq);
3131         }
3132 out_unlock:
3133         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3134 }
3135 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3136
3137 /*
3138  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3139  * @p: task
3140  * @nice: nice value
3141  */
3142 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3143 {
3144         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3145         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3146
3147         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3148                 capable(CAP_SYS_NICE));
3149 }
3150
3151 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3152
3153 /*
3154  * sys_nice - change the priority of the current process.
3155  * @increment: priority increment
3156  *
3157  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3158  * does similar things.
3159  */
3160 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3161 {
3162         long nice, retval;
3163
3164         /*
3165          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3166          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3167          * and we have a single winner.
3168          */
3169         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3170         nice = task_nice(current) + increment;
3171
3172         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3173         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3174                 return -EPERM;
3175
3176         retval = security_task_setnice(current, nice);
3177         if (retval)
3178                 return retval;
3179
3180         set_user_nice(current, nice);
3181         return 0;
3182 }
3183
3184 #endif
3185
3186 /**
3187  * task_prio - return the priority value of a given task.
3188  * @p: the task in question.
3189  *
3190  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3191  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3192  * around 0, value goes from -16 to +15.
3193  */
3194 int task_prio(const struct task_struct *p)
3195 {
3196         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3197 }
3198
3199 /**
3200  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3201  * @cpu: the processor in question.
3202  *
3203  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3204  */
3205 int idle_cpu(int cpu)
3206 {
3207         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3208
3209         if (rq->curr != rq->idle)
3210                 return 0;
3211
3212         if (rq->nr_running)
3213                 return 0;
3214
3215 #ifdef CONFIG_SMP
3216         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3217                 return 0;
3218 #endif
3219
3220         return 1;
3221 }
3222
3223 /**
3224  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3225  * @cpu: the processor in question.
3226  *
3227  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3228  */
3229 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3230 {
3231         return cpu_rq(cpu)->idle;
3232 }
3233
3234 /**
3235  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3236  * @pid: the pid in question.
3237  *
3238  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3239  */
3240 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3241 {
3242         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3243 }
3244
3245 /*
3246  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3247  * SCHED_DEADLINE task.
3248  *
3249  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3250  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3251  * for the first time with its new policy.
3252  */
3253 static void
3254 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3255 {
3256         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3257
3258         init_dl_task_timer(dl_se);
3259         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3260         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3261         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3262         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3263         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3264         dl_se->dl_throttled = 0;
3265         dl_se->dl_new = 1;
3266         dl_se->dl_yielded = 0;
3267 }
3268
3269 /*
3270  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3271  * it calls know not to change it.
3272  */
3273 #define SETPARAM_POLICY -1
3274
3275 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3276                 const struct sched_attr *attr)
3277 {
3278         int policy = attr->sched_policy;
3279
3280         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3281                 policy = p->policy;
3282
3283         p->policy = policy;
3284
3285         if (dl_policy(policy))
3286                 __setparam_dl(p, attr);
3287         else if (fair_policy(policy))
3288                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3289
3290         /*
3291          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3292          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3293          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3294          */
3295         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3296         p->normal_prio = normal_prio(p);
3297         set_load_weight(p);
3298 }
3299
3300 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3301 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3302                            const struct sched_attr *attr)
3303 {
3304         __setscheduler_params(p, attr);
3305
3306         /*
3307          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3308          * task. It is safe to use the normal prio.
3309          */
3310         p->prio = normal_prio(p);
3311
3312         if (dl_prio(p->prio))
3313                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3314         else if (rt_prio(p->prio))
3315                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3316         else
3317                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3318 }
3319
3320 static void
3321 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3322 {
3323         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3324
3325         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3326         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3327         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3328         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3329         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3330 }
3331
3332 /*
3333  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3334  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3335  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3336  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3337  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3338  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3339  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3340  * sched_period, as the latter can be zero).
3341  */
3342 static bool
3343 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3344 {
3345         /* deadline != 0 */
3346         if (attr->sched_deadline == 0)
3347                 return false;
3348
3349         /*
3350          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3351          * that big.
3352          */
3353         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3354                 return false;
3355
3356         /*
3357          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3358          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3359          */
3360         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3361             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3362                 return false;
3363
3364         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3365         if ((attr->sched_period != 0 &&
3366              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3367             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3368                 return false;
3369
3370         return true;
3371 }
3372
3373 /*
3374  * check the target process has a UID that matches the current process's
3375  */
3376 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3377 {
3378         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3379         bool match;
3380
3381         rcu_read_lock();
3382         pcred = __task_cred(p);
3383         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3384                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3385         rcu_read_unlock();
3386         return match;
3387 }
3388
3389 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3390                                 const struct sched_attr *attr,
3391                                 bool user)
3392 {
3393         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3394                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3395         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3396         int policy = attr->sched_policy;
3397         unsigned long flags;
3398         const struct sched_class *prev_class;
3399         struct rq *rq;
3400         int reset_on_fork;
3401
3402         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3403         BUG_ON(in_interrupt());
3404 recheck:
3405         /* double check policy once rq lock held */
3406         if (policy < 0) {
3407                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3408                 policy = oldpolicy = p->policy;
3409         } else {
3410                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3411
3412                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3413                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3414                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3415                                 policy != SCHED_IDLE)
3416                         return -EINVAL;
3417         }
3418
3419         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3420                 return -EINVAL;
3421
3422         /*
3423          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3424          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3425          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3426          */
3427         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3428             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3429                 return -EINVAL;
3430         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3431             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3432                 return -EINVAL;
3433
3434         /*
3435          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3436          */
3437         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3438                 if (fair_policy(policy)) {
3439                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3440                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3441                                 return -EPERM;
3442                 }
3443
3444                 if (rt_policy(policy)) {
3445                         unsigned long rlim_rtprio =
3446                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3447
3448                         /* can't set/change the rt policy */
3449                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3450                                 return -EPERM;
3451
3452                         /* can't increase priority */
3453                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3454                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3455                                 return -EPERM;
3456                 }
3457
3458                  /*
3459                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3460                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3461                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3462                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3463                   */
3464                 if (dl_policy(policy))
3465                         return -EPERM;
3466
3467                 /*
3468                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3469                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3470                  */
3471                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3472                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3473                                 return -EPERM;
3474                 }
3475
3476                 /* can't change other user's priorities */
3477                 if (!check_same_owner(p))
3478                         return -EPERM;
3479
3480                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3481                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3482                         return -EPERM;
3483         }
3484
3485         if (user) {
3486                 retval = security_task_setscheduler(p);
3487                 if (retval)
3488                         return retval;
3489         }
3490
3491         /*
3492          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3493          * changing the priority of the task:
3494          *
3495          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3496          * runqueue lock must be held.
3497          */
3498         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3499
3500         /*
3501          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3502          */
3503         if (p == rq->stop) {
3504                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3505                 return -EINVAL;
3506         }
3507
3508         /*
3509          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3510          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3511          */
3512         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3513                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3514                         goto change;
3515                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3516                         goto change;
3517                 if (dl_policy(policy))
3518                         goto change;
3519
3520                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3521                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3522                 return 0;
3523         }
3524 change:
3525
3526         if (user) {
3527 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3528                 /*
3529                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3530                  * assigned.
3531                  */
3532                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3533                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3534                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3535                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3536                         return -EPERM;
3537                 }
3538 #endif
3539 #ifdef CONFIG_SMP
3540                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3541                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3542
3543                         /*
3544                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3545                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3546                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3547                          */
3548                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3549                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3550                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3551                                 return -EPERM;
3552                         }
3553                 }
3554 #endif
3555         }
3556
3557         /* recheck policy now with rq lock held */
3558         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3559                 policy = oldpolicy = -1;
3560                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3561                 goto recheck;
3562         }
3563
3564         /*
3565          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3566          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3567          * is available.
3568          */
3569         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3570                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3571                 return -EBUSY;
3572         }
3573
3574         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3575         oldprio = p->prio;
3576
3577         /*
3578          * Special case for priority boosted tasks.
3579          *
3580          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3581          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3582          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3583          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3584          * itself.
3585          */
3586         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3587                 __setscheduler_params(p, attr);
3588                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3589                 return 0;
3590         }
3591
3592         queued = task_on_rq_queued(p);
3593         running = task_current(rq, p);
3594         if (queued)
3595                 dequeue_task(rq, p, 0);
3596         if (running)
3597                 put_prev_task(rq, p);
3598
3599         prev_class = p->sched_class;
3600         __setscheduler(rq, p, attr);
3601
3602         if (running)
3603                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3604         if (queued) {
3605                 /*
3606                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3607                  * increased (user space view).
3608                  */
3609                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3610         }
3611
3612         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3613         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3614
3615         rt_mutex_adjust_pi(p);
3616
3617         return 0;
3618 }
3619
3620 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3621                                const struct sched_param *param, bool check)
3622 {
3623         struct sched_attr attr = {
3624                 .sched_policy   = policy,
3625                 .sched_priority = param->sched_priority,
3626                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3627         };
3628
3629         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3630         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3631                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3632                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3633                 attr.sched_policy = policy;
3634         }
3635
3636         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3637 }
3638 /**
3639  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3640  * @p: the task 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  * NOTE that the task may be already dead.
3647  */
3648 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3649                        const struct sched_param *param)
3650 {
3651         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3652 }
3653 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3654
3655 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3656 {
3657         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3658 }
3659 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3660
3661 /**
3662  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3663  * @p: the task in question.
3664  * @policy: new policy.
3665  * @param: structure containing the new RT priority.
3666  *
3667  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3668  * current context has permission.  For example, this is needed in
3669  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3670  * but our caller might not have that capability.
3671  *
3672  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3673  */
3674 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3675                                const struct sched_param *param)
3676 {
3677         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3678 }
3679
3680 static int
3681 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3682 {
3683         struct sched_param lparam;
3684         struct task_struct *p;
3685         int retval;
3686
3687         if (!param || pid < 0)
3688                 return -EINVAL;
3689         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3690                 return -EFAULT;
3691
3692         rcu_read_lock();
3693         retval = -ESRCH;
3694         p = find_process_by_pid(pid);
3695         if (p != NULL)
3696                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3697         rcu_read_unlock();
3698
3699         return retval;
3700 }
3701
3702 /*
3703  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3704  */
3705 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3706                            struct sched_attr *attr)
3707 {
3708         u32 size;
3709         int ret;
3710
3711         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3712                 return -EFAULT;
3713
3714         /*
3715          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3716          */
3717         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3718
3719         ret = get_user(size, &uattr->size);
3720         if (ret)
3721                 return ret;
3722
3723         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3724                 goto err_size;
3725
3726         if (!size)              /* abi compat */
3727                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3728
3729         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3730                 goto err_size;
3731
3732         /*
3733          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3734          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3735          * user-space does not rely on any kernel feature
3736          * extensions we dont know about yet.
3737          */
3738         if (size > sizeof(*attr)) {
3739                 unsigned char __user *addr;
3740                 unsigned char __user *end;
3741                 unsigned char val;
3742
3743                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3744                 end  = (void __user *)uattr + size;
3745
3746                 for (; addr < end; addr++) {
3747                         ret = get_user(val, addr);
3748                         if (ret)
3749                                 return ret;
3750                         if (val)
3751                                 goto err_size;
3752                 }
3753                 size = sizeof(*attr);
3754         }
3755
3756         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3757         if (ret)
3758                 return -EFAULT;
3759
3760         /*
3761          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3762          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3763          */
3764         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3765
3766         return 0;
3767
3768 err_size:
3769         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3770         return -E2BIG;
3771 }
3772
3773 /**
3774  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3775  * @pid: the pid in question.
3776  * @policy: new policy.
3777  * @param: structure containing the new RT priority.
3778  *
3779  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3780  */
3781 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3782                 struct sched_param __user *, param)
3783 {
3784         /* negative values for policy are not valid */
3785         if (policy < 0)
3786                 return -EINVAL;
3787
3788         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3789 }
3790
3791 /**
3792  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3793  * @pid: the pid in question.
3794  * @param: structure containing the new RT priority.
3795  *
3796  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3797  */
3798 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3799 {
3800         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
3801 }
3802
3803 /**
3804  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3805  * @pid: the pid in question.
3806  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3807  * @flags: for future extension.
3808  */
3809 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3810                                unsigned int, flags)
3811 {
3812         struct sched_attr attr;
3813         struct task_struct *p;
3814         int retval;
3815
3816         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3817                 return -EINVAL;
3818
3819         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3820         if (retval)
3821                 return retval;
3822
3823         if ((int)attr.sched_policy < 0)
3824                 return -EINVAL;
3825
3826         rcu_read_lock();
3827         retval = -ESRCH;
3828         p = find_process_by_pid(pid);
3829         if (p != NULL)
3830                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3831         rcu_read_unlock();
3832
3833         return retval;
3834 }
3835
3836 /**
3837  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3838  * @pid: the pid in question.
3839  *
3840  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3841  * code.
3842  */
3843 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3844 {
3845         struct task_struct *p;
3846         int retval;
3847
3848         if (pid < 0)
3849                 return -EINVAL;
3850
3851         retval = -ESRCH;
3852         rcu_read_lock();
3853         p = find_process_by_pid(pid);
3854         if (p) {
3855                 retval = security_task_getscheduler(p);
3856                 if (!retval)
3857                         retval = p->policy
3858                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3859         }
3860         rcu_read_unlock();
3861         return retval;
3862 }
3863
3864 /**
3865  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3866  * @pid: the pid in question.
3867  * @param: structure containing the RT priority.
3868  *
3869  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3870  * code.
3871  */
3872 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3873 {
3874         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3875         struct task_struct *p;
3876         int retval;
3877
3878         if (!param || pid < 0)
3879                 return -EINVAL;
3880
3881         rcu_read_lock();
3882         p = find_process_by_pid(pid);
3883         retval = -ESRCH;
3884         if (!p)
3885                 goto out_unlock;
3886
3887         retval = security_task_getscheduler(p);
3888         if (retval)
3889                 goto out_unlock;
3890
3891         if (task_has_rt_policy(p))
3892                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3893         rcu_read_unlock();
3894
3895         /*
3896          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3897          */
3898         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3899
3900         return retval;
3901
3902 out_unlock:
3903         rcu_read_unlock();
3904         return retval;
3905 }
3906
3907 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3908                            struct sched_attr *attr,
3909                            unsigned int usize)
3910 {
3911         int ret;
3912
3913         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3914                 return -EFAULT;
3915
3916         /*
3917          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3918          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3919          * user-space does not get uncomplete information.
3920          */
3921         if (usize < sizeof(*attr)) {
3922                 unsigned char *addr;
3923                 unsigned char *end;
3924
3925                 addr = (void *)attr + usize;
3926                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3927
3928                 for (; addr < end; addr++) {
3929                         if (*addr)
3930                                 return -EFBIG;
3931                 }
3932
3933                 attr->size = usize;
3934         }
3935
3936         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3937         if (ret)
3938                 return -EFAULT;
3939
3940         return 0;
3941 }
3942
3943 /**
3944  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3945  * @pid: the pid in question.
3946  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3947  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3948  * @flags: for future extension.
3949  */
3950 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3951                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3952 {
3953         struct sched_attr attr = {
3954                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3955         };
3956         struct task_struct *p;
3957         int retval;
3958
3959         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3960             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3961                 return -EINVAL;
3962
3963         rcu_read_lock();
3964         p = find_process_by_pid(pid);
3965         retval = -ESRCH;
3966         if (!p)
3967                 goto out_unlock;
3968
3969         retval = security_task_getscheduler(p);
3970         if (retval)
3971                 goto out_unlock;
3972
3973         attr.sched_policy = p->policy;
3974         if (p->sched_reset_on_fork)
3975                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3976         if (task_has_dl_policy(p))
3977                 __getparam_dl(p, &attr);
3978         else if (task_has_rt_policy(p))
3979                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3980         else
3981                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3982
3983         rcu_read_unlock();
3984
3985         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3986         return retval;
3987
3988 out_unlock:
3989         rcu_read_unlock();
3990         return retval;
3991 }
3992
3993 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3994 {
3995         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3996         struct task_struct *p;
3997         int retval;
3998
3999         rcu_read_lock();
4000
4001         p = find_process_by_pid(pid);
4002         if (!p) {
4003                 rcu_read_unlock();
4004                 return -ESRCH;
4005         }
4006
4007         /* Prevent p going away */
4008         get_task_struct(p);
4009         rcu_read_unlock();
4010
4011         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4012                 retval = -EINVAL;
4013                 goto out_put_task;
4014         }
4015         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4016                 retval = -ENOMEM;
4017                 goto out_put_task;
4018         }
4019         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4020                 retval = -ENOMEM;
4021                 goto out_free_cpus_allowed;
4022         }
4023         retval = -EPERM;
4024         if (!check_same_owner(p)) {
4025                 rcu_read_lock();
4026                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4027                         rcu_read_unlock();
4028                         goto out_free_new_mask;
4029                 }
4030                 rcu_read_unlock();
4031         }
4032
4033         retval = security_task_setscheduler(p);
4034         if (retval)
4035                 goto out_free_new_mask;
4036
4037
4038         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4039         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4040
4041         /*
4042          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4043          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4044          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4045          * root_domain.
4046          */
4047 #ifdef CONFIG_SMP
4048         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4049                 rcu_read_lock();
4050                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4051                         retval = -EBUSY;
4052                         rcu_read_unlock();
4053                         goto out_free_new_mask;
4054                 }
4055                 rcu_read_unlock();
4056         }
4057 #endif
4058 again:
4059         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4060
4061         if (!retval) {
4062                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4063                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4064                         /*
4065                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4066                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4067                          * cpuset's cpus_allowed
4068                          */
4069                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4070                         goto again;
4071                 }
4072         }
4073 out_free_new_mask:
4074         free_cpumask_var(new_mask);
4075 out_free_cpus_allowed:
4076         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4077 out_put_task:
4078         put_task_struct(p);
4079         return retval;
4080 }
4081
4082 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4083                              struct cpumask *new_mask)
4084 {
4085         if (len < cpumask_size())
4086                 cpumask_clear(new_mask);
4087         else if (len > cpumask_size())
4088                 len = cpumask_size();
4089
4090         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4091 }
4092
4093 /**
4094  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4095  * @pid: pid of the process
4096  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4097  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4098  *
4099  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4100  */
4101 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4102                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4103 {
4104         cpumask_var_t new_mask;
4105         int retval;
4106
4107         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4108                 return -ENOMEM;
4109
4110         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4111         if (retval == 0)
4112                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4113         free_cpumask_var(new_mask);
4114         return retval;
4115 }
4116
4117 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4118 {
4119         struct task_struct *p;
4120         unsigned long flags;
4121         int retval;
4122
4123         rcu_read_lock();
4124
4125         retval = -ESRCH;
4126         p = find_process_by_pid(pid);
4127         if (!p)
4128                 goto out_unlock;
4129
4130         retval = security_task_getscheduler(p);
4131         if (retval)
4132                 goto out_unlock;
4133
4134         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4135         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4136         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4137
4138 out_unlock:
4139         rcu_read_unlock();
4140
4141         return retval;
4142 }
4143
4144 /**
4145  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4146  * @pid: pid of the process
4147  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4148  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4149  *
4150  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4151  */
4152 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4153                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4154 {
4155         int ret;
4156         cpumask_var_t mask;
4157
4158         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4159                 return -EINVAL;
4160         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4161                 return -EINVAL;
4162
4163         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4164                 return -ENOMEM;
4165
4166         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4167         if (ret == 0) {
4168                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4169
4170                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4171                         ret = -EFAULT;
4172                 else
4173                         ret = retlen;
4174         }
4175         free_cpumask_var(mask);
4176
4177         return ret;
4178 }
4179
4180 /**
4181  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4182  *
4183  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4184  * other threads running on this CPU then this function will return.
4185  *
4186  * Return: 0.
4187  */
4188 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4189 {
4190         struct rq *rq = this_rq_lock();
4191
4192         schedstat_inc(rq, yld_count);
4193         current->sched_class->yield_task(rq);
4194
4195         /*
4196          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4197          * no need to preempt or enable interrupts:
4198          */
4199         __release(rq->lock);
4200         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4201         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4202         sched_preempt_enable_no_resched();
4203
4204         schedule();
4205
4206         return 0;
4207 }
4208
4209 static void __cond_resched(void)
4210 {
4211         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4212         __schedule();
4213         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4214 }
4215
4216 int __sched _cond_resched(void)
4217 {
4218         if (should_resched()) {
4219                 __cond_resched();
4220                 return 1;
4221         }
4222         return 0;
4223 }
4224 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4225
4226 /*
4227  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4228  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4229  *
4230  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4231  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4232  * spin_unlock(), once by hand).
4233  */
4234 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4235 {
4236         int resched = should_resched();
4237         int ret = 0;
4238
4239         lockdep_assert_held(lock);
4240
4241         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4242                 spin_unlock(lock);
4243                 if (resched)
4244                         __cond_resched();
4245                 else
4246                         cpu_relax();
4247                 ret = 1;
4248                 spin_lock(lock);
4249         }
4250         return ret;
4251 }
4252 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4253
4254 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4255 {
4256         BUG_ON(!in_softirq());
4257
4258         if (should_resched()) {
4259                 local_bh_enable();
4260                 __cond_resched();
4261                 local_bh_disable();
4262                 return 1;
4263         }
4264         return 0;
4265 }
4266 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4267
4268 /**
4269  * yield - yield the current processor to other threads.
4270  *
4271  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4272  *
4273  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4274  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4275  * it, its already broken.
4276  *
4277  * Typical broken usage is:
4278  *
4279  * while (!event)
4280  *      yield();
4281  *
4282  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4283  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4284  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4285  *
4286  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4287  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4288  * If you still want to use yield(), do not!
4289  */
4290 void __sched yield(void)
4291 {
4292         set_current_state(TASK_RUNNING);
4293         sys_sched_yield();
4294 }
4295 EXPORT_SYMBOL(yield);
4296
4297 /**
4298  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4299  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4300  * processor it's on.
4301  * @p: target task
4302  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4303  *
4304  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4305  * can't go away on us before we can do any checks.
4306  *
4307  * Return:
4308  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4309  *      false (0) if we failed to boost the target.
4310  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4311  */
4312 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4313 {
4314         struct task_struct *curr = current;
4315         struct rq *rq, *p_rq;
4316         unsigned long flags;
4317         int yielded = 0;
4318
4319         local_irq_save(flags);
4320         rq = this_rq();
4321
4322 again:
4323         p_rq = task_rq(p);
4324         /*
4325          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4326          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4327          */
4328         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4329                 yielded = -ESRCH;
4330                 goto out_irq;
4331         }
4332
4333         double_rq_lock(rq, p_rq);
4334         if (task_rq(p) != p_rq) {
4335                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4336                 goto again;
4337         }
4338
4339         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4340                 goto out_unlock;
4341
4342         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4343                 goto out_unlock;
4344
4345         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4346                 goto out_unlock;
4347
4348         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4349         if (yielded) {
4350                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4351                 /*
4352                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4353                  * fairness.
4354                  */
4355                 if (preempt && rq != p_rq)
4356                         resched_curr(p_rq);
4357         }
4358
4359 out_unlock:
4360         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4361 out_irq:
4362         local_irq_restore(flags);
4363
4364         if (yielded > 0)
4365                 schedule();
4366
4367         return yielded;
4368 }
4369 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4370
4371 /*
4372  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4373  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4374  */
4375 void __sched io_schedule(void)
4376 {
4377         struct rq *rq = raw_rq();
4378
4379         delayacct_blkio_start();
4380         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4381         blk_flush_plug(current);
4382         current->in_iowait = 1;
4383         schedule();
4384         current->in_iowait = 0;
4385         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4386         delayacct_blkio_end();
4387 }
4388 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4389
4390 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4391 {
4392         struct rq *rq = raw_rq();
4393         long ret;
4394
4395         delayacct_blkio_start();
4396         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4397         blk_flush_plug(current);
4398         current->in_iowait = 1;
4399         ret = schedule_timeout(timeout);
4400         current->in_iowait = 0;
4401         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4402         delayacct_blkio_end();
4403         return ret;
4404 }
4405
4406 /**
4407  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4408  * @policy: scheduling class.
4409  *
4410  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4411  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4412  * On failure, a negative error code is returned.
4413  */
4414 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4415 {
4416         int ret = -EINVAL;
4417
4418         switch (policy) {
4419         case SCHED_FIFO:
4420         case SCHED_RR:
4421                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4422                 break;
4423         case SCHED_DEADLINE:
4424         case SCHED_NORMAL:
4425         case SCHED_BATCH:
4426         case SCHED_IDLE:
4427                 ret = 0;
4428                 break;
4429         }
4430         return ret;
4431 }
4432
4433 /**
4434  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4435  * @policy: scheduling class.
4436  *
4437  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4438  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4439  * On failure, a negative error code is returned.
4440  */
4441 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4442 {
4443         int ret = -EINVAL;
4444
4445         switch (policy) {
4446         case SCHED_FIFO:
4447         case SCHED_RR:
4448                 ret = 1;
4449                 break;
4450         case SCHED_DEADLINE:
4451         case SCHED_NORMAL:
4452         case SCHED_BATCH:
4453         case SCHED_IDLE:
4454                 ret = 0;
4455         }
4456         return ret;
4457 }
4458
4459 /**
4460  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4461  * @pid: pid of the process.
4462  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4463  *
4464  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4465  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4466  *
4467  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4468  * an error code.
4469  */
4470 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4471                 struct timespec __user *, interval)
4472 {
4473         struct task_struct *p;
4474         unsigned int time_slice;
4475         unsigned long flags;
4476         struct rq *rq;
4477         int retval;
4478         struct timespec t;
4479
4480         if (pid < 0)
4481                 return -EINVAL;
4482
4483         retval = -ESRCH;
4484         rcu_read_lock();
4485         p = find_process_by_pid(pid);
4486         if (!p)
4487                 goto out_unlock;
4488
4489         retval = security_task_getscheduler(p);
4490         if (retval)
4491                 goto out_unlock;
4492
4493         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4494         time_slice = 0;
4495         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4496                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4497         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4498
4499         rcu_read_unlock();
4500         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4501         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4502         return retval;
4503
4504 out_unlock:
4505         rcu_read_unlock();
4506         return retval;
4507 }
4508
4509 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4510
4511 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4512 {
4513         unsigned long free = 0;
4514         int ppid;
4515         unsigned state;
4516
4517         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4518         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4519                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4520 #if BITS_PER_LONG == 32
4521         if (state == TASK_RUNNING)
4522                 printk(KERN_CONT " running  ");
4523         else
4524                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4525 #else
4526         if (state == TASK_RUNNING)
4527                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4528         else
4529                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4530 #endif
4531 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4532         free = stack_not_used(p);
4533 #endif
4534         rcu_read_lock();
4535         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4536         rcu_read_unlock();
4537         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4538                 task_pid_nr(p), ppid,
4539                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4540
4541         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4542         show_stack(p, NULL);
4543 }
4544
4545 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4546 {
4547         struct task_struct *g, *p;
4548
4549 #if BITS_PER_LONG == 32
4550         printk(KERN_INFO
4551                 "  task                PC stack   pid father\n");
4552 #else
4553         printk(KERN_INFO
4554                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4555 #endif
4556         rcu_read_lock();
4557         for_each_process_thread(g, p) {
4558                 /*
4559                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4560                  * console might take a lot of time:
4561                  */
4562                 touch_nmi_watchdog();
4563                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4564                         sched_show_task(p);
4565         }
4566
4567         touch_all_softlockup_watchdogs();
4568
4569 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4570         sysrq_sched_debug_show();
4571 #endif
4572         rcu_read_unlock();
4573         /*
4574          * Only show locks if all tasks are dumped:
4575          */
4576         if (!state_filter)
4577                 debug_show_all_locks();
4578 }
4579
4580 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4581 {
4582         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4583 }
4584
4585 /**
4586  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4587  * @idle: task in question
4588  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4589  *
4590  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4591  * flag, to make booting more robust.
4592  */
4593 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4594 {
4595         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4596         unsigned long flags;
4597
4598         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4599
4600         __sched_fork(0, idle);
4601         idle->state = TASK_RUNNING;
4602         idle->se.exec_start = sched_clock();
4603
4604         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4605         /*
4606          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4607          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4608          * lockdep check in task_group() will fail.
4609          *
4610          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4611          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4612          *
4613          * Silence PROVE_RCU
4614          */
4615         rcu_read_lock();
4616         __set_task_cpu(idle, cpu);
4617         rcu_read_unlock();
4618
4619         rq->curr = rq->idle = idle;
4620         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4621 #if defined(CONFIG_SMP)
4622         idle->on_cpu = 1;
4623 #endif
4624         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4625
4626         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4627         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4628
4629         /*
4630          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4631          */
4632         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4633         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4634         vtime_init_idle(idle, cpu);
4635 #if defined(CONFIG_SMP)
4636         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4637 #endif
4638 }
4639
4640 #ifdef CONFIG_SMP
4641 /*
4642  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
4643  *
4644  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
4645  */
4646 static struct rq *move_queued_task(struct task_struct *p, int new_cpu)
4647 {
4648         struct rq *rq = task_rq(p);
4649
4650         lockdep_assert_held(&rq->lock);
4651
4652         dequeue_task(rq, p, 0);
4653         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
4654         set_task_cpu(p, new_cpu);
4655         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4656
4657         rq = cpu_rq(new_cpu);
4658
4659         raw_spin_lock(&rq->lock);
4660         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
4661         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4662         enqueue_task(rq, p, 0);
4663         check_preempt_curr(rq, p, 0);
4664
4665         return rq;
4666 }
4667
4668 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4669 {
4670         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4671                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4672
4673         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4674         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4675 }
4676
4677 /*
4678  * This is how migration works:
4679  *
4680  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4681  *    stop_one_cpu().
4682  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4683  *    off the CPU)
4684  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4685  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4686  *    it and puts it into the right queue.
4687  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4688  *    is done.
4689  */
4690
4691 /*
4692  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4693  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4694  * is removed from the allowed bitmask.
4695  *
4696  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4697  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4698  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4699  */
4700 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4701 {
4702         unsigned long flags;
4703         struct rq *rq;
4704         unsigned int dest_cpu;
4705         int ret = 0;
4706
4707         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4708
4709         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4710                 goto out;
4711
4712         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4713                 ret = -EINVAL;
4714                 goto out;
4715         }
4716
4717         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4718
4719         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4720         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4721                 goto out;
4722
4723         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4724         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
4725                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4726                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4727                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4728                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4729                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4730                 return 0;
4731         } else if (task_on_rq_queued(p))
4732                 rq = move_queued_task(p, dest_cpu);
4733 out:
4734         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4735
4736         return ret;
4737 }
4738 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4739
4740 /*
4741  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4742  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4743  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4744  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4745  *
4746  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4747  * as the task is no longer on this CPU.
4748  *
4749  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4750  */
4751 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4752 {
4753         struct rq *rq;
4754         int ret = 0;
4755
4756         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4757                 return ret;
4758
4759         rq = cpu_rq(src_cpu);
4760
4761         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4762         raw_spin_lock(&rq->lock);
4763         /* Already moved. */
4764         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4765                 goto done;
4766
4767         /* Affinity changed (again). */
4768         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4769                 goto fail;
4770
4771         /*
4772          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4773          * placed properly.
4774          */
4775         if (task_on_rq_queued(p))
4776                 rq = move_queued_task(p, dest_cpu);
4777 done:
4778         ret = 1;
4779 fail:
4780         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4781         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4782         return ret;
4783 }
4784
4785 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4786 /* Migrate current task p to target_cpu */
4787 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4788 {
4789         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4790         int curr_cpu = task_cpu(p);
4791
4792         if (curr_cpu == target_cpu)
4793                 return 0;
4794
4795         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4796                 return -EINVAL;
4797
4798         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4799
4800         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4801         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4802 }
4803
4804 /*
4805  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4806  * tasks on the runqueues
4807  */
4808 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4809 {
4810         struct rq *rq;
4811         unsigned long flags;
4812         bool queued, running;
4813
4814         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4815         queued = task_on_rq_queued(p);
4816         running = task_current(rq, p);
4817
4818         if (queued)
4819                 dequeue_task(rq, p, 0);
4820         if (running)
4821                 put_prev_task(rq, p);
4822
4823         p->numa_preferred_nid = nid;
4824
4825         if (running)
4826                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4827         if (queued)
4828                 enqueue_task(rq, p, 0);
4829         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4830 }
4831 #endif
4832
4833 /*
4834  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4835  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4836  * 'pushing' onto another runqueue.
4837  */
4838 static int migration_cpu_stop(void *data)
4839 {
4840         struct migration_arg *arg = data;
4841
4842         /*
4843          * The original target cpu might have gone down and we might
4844          * be on another cpu but it doesn't matter.
4845          */
4846         local_irq_disable();
4847         /*
4848          * We need to explicitly wake pending tasks before running
4849          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
4850          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
4851          */
4852         sched_ttwu_pending();
4853         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4854         local_irq_enable();
4855         return 0;
4856 }
4857
4858 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4859
4860 /*
4861  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4862  * offline.
4863  */
4864 void idle_task_exit(void)
4865 {
4866         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4867
4868         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4869
4870         if (mm != &init_mm) {
4871                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4872                 finish_arch_post_lock_switch();
4873         }
4874         mmdrop(mm);
4875 }
4876
4877 /*
4878  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4879  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4880  * nr_active count is stable.
4881  *
4882  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4883  */
4884 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4885 {
4886         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4887         if (delta)
4888                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4889 }
4890
4891 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4892 {
4893 }
4894
4895 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4896         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4897 };
4898
4899 static struct task_struct fake_task = {
4900         /*
4901          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4902          */
4903         .prio = MAX_PRIO + 1,
4904         .sched_class = &fake_sched_class,
4905 };
4906
4907 /*
4908  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4909  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4910  *
4911  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4912  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4913  * because of lock validation efforts.
4914  */
4915 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4916 {
4917         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4918         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4919         int dest_cpu;
4920
4921         /*
4922          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4923          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4924          *
4925          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4926          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4927          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4928          * done here.
4929          */
4930         rq->stop = NULL;
4931
4932         /*
4933          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4934          * class method both need to have an up-to-date
4935          * value of rq->clock[_task]
4936          */
4937         update_rq_clock(rq);
4938
4939         for ( ; ; ) {
4940                 /*
4941                  * There's this thread running, bail when that's the only
4942                  * remaining thread.
4943                  */
4944                 if (rq->nr_running == 1)
4945                         break;
4946
4947                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4948                 BUG_ON(!next);
4949                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4950
4951                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4952                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4953                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4954
4955                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4956
4957                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4958         }
4959
4960         rq->stop = stop;
4961 }
4962
4963 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4964
4965 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4966
4967 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4968         {
4969                 .procname       = "sched_domain",
4970                 .mode           = 0555,
4971         },
4972         {}
4973 };
4974
4975 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4976         {
4977                 .procname       = "kernel",
4978                 .mode           = 0555,
4979                 .child          = sd_ctl_dir,
4980         },
4981         {}
4982 };
4983
4984 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4985 {
4986         struct ctl_table *entry =
4987                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4988
4989         return entry;
4990 }
4991
4992 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4993 {
4994         struct ctl_table *entry;
4995
4996         /*
4997          * In the intermediate directories, both the child directory and
4998          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4999          * will always be set. In the lowest directory the names are
5000          * static strings and all have proc handlers.
5001          */
5002         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5003                 if (entry->child)
5004                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5005                 if (entry->proc_handler == NULL)
5006                         kfree(entry->procname);
5007         }
5008
5009         kfree(*tablep);
5010         *tablep = NULL;
5011 }
5012
5013 static int min_load_idx = 0;
5014 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5015
5016 static void
5017 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5018                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5019                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5020                 bool load_idx)
5021 {
5022         entry->procname = procname;
5023         entry->data = data;
5024         entry->maxlen = maxlen;
5025         entry->mode = mode;
5026         entry->proc_handler = proc_handler;
5027
5028         if (load_idx) {
5029                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5030                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5031         }
5032 }
5033
5034 static struct ctl_table *
5035 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5036 {
5037         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5038
5039         if (table == NULL)
5040                 return NULL;
5041
5042         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5043                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5044         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5045                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5046         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5047                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5048         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5049                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5050         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5051                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5052         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5053                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5054         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5055                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5056         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5057                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5058         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5059                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5060         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5061                 &sd->cache_nice_tries,
5062                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5063         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5064                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5065         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5066                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5067                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5068         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5069                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5070         /* &table[13] is terminator */
5071
5072         return table;
5073 }
5074
5075 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5076 {
5077         struct ctl_table *entry, *table;
5078         struct sched_domain *sd;
5079         int domain_num = 0, i;
5080         char buf[32];
5081
5082         for_each_domain(cpu, sd)
5083                 domain_num++;
5084         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5085         if (table == NULL)
5086                 return NULL;
5087
5088         i = 0;
5089         for_each_domain(cpu, sd) {
5090                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5091                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5092                 entry->mode = 0555;
5093                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5094                 entry++;
5095                 i++;
5096         }
5097         return table;
5098 }
5099
5100 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5101 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5102 {
5103         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5104         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5105         char buf[32];
5106
5107         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5108         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5109
5110         if (entry == NULL)
5111                 return;
5112
5113         for_each_possible_cpu(i) {
5114                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5115                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5116                 entry->mode = 0555;
5117                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5118                 entry++;
5119         }
5120
5121         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5122         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5123 }
5124
5125 /* may be called multiple times per register */
5126 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5127 {
5128         if (sd_sysctl_header)
5129                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5130         sd_sysctl_header = NULL;
5131         if (sd_ctl_dir[0].child)
5132                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5133 }
5134 #else
5135 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5136 {
5137 }
5138 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5139 {
5140 }
5141 #endif
5142
5143 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5144 {
5145         if (!rq->online) {
5146                 const struct sched_class *class;
5147
5148                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5149                 rq->online = 1;
5150
5151                 for_each_class(class) {
5152                         if (class->rq_online)
5153                                 class->rq_online(rq);
5154                 }
5155         }
5156 }
5157
5158 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5159 {
5160         if (rq->online) {
5161                 const struct sched_class *class;
5162
5163                 for_each_class(class) {
5164                         if (class->rq_offline)
5165                                 class->rq_offline(rq);
5166                 }
5167
5168                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5169                 rq->online = 0;
5170         }
5171 }
5172
5173 /*
5174  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5175  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5176  */
5177 static int
5178 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5179 {
5180         int cpu = (long)hcpu;
5181         unsigned long flags;
5182         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5183
5184         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5185
5186         case CPU_UP_PREPARE:
5187                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5188                 break;
5189
5190         case CPU_ONLINE:
5191                 /* Update our root-domain */
5192                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5193                 if (rq->rd) {
5194                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5195
5196                         set_rq_online(rq);
5197                 }
5198                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5199                 break;
5200
5201 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5202         case CPU_DYING:
5203                 sched_ttwu_pending();
5204                 /* Update our root-domain */
5205                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5206                 if (rq->rd) {
5207                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5208                         set_rq_offline(rq);
5209                 }
5210                 migrate_tasks(cpu);
5211                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5212                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5213                 break;
5214
5215         case CPU_DEAD:
5216                 calc_load_migrate(rq);
5217                 break;
5218 #endif
5219         }
5220
5221         update_max_interval();
5222
5223         return NOTIFY_OK;
5224 }
5225
5226 /*
5227  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5228  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5229  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5230  */
5231 static struct notifier_block migration_notifier = {
5232         .notifier_call = migration_call,
5233         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5234 };
5235
5236 static void __cpuinit set_cpu_rq_start_time(void)
5237 {
5238         int cpu = smp_processor_id();
5239         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5240         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5241 }
5242
5243 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5244                                       unsigned long action, void *hcpu)
5245 {
5246         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5247         case CPU_STARTING:
5248                 set_cpu_rq_start_time();
5249                 return NOTIFY_OK;
5250         case CPU_DOWN_FAILED:
5251                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5252                 return NOTIFY_OK;
5253         default:
5254                 return NOTIFY_DONE;
5255         }
5256 }
5257
5258 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5259                                         unsigned long action, void *hcpu)
5260 {
5261         unsigned long flags;
5262         long cpu = (long)hcpu;
5263         struct dl_bw *dl_b;
5264
5265         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5266         case CPU_DOWN_PREPARE:
5267                 set_cpu_active(cpu, false);
5268
5269                 /* explicitly allow suspend */
5270                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5271                         bool overflow;
5272                         int cpus;
5273
5274                         rcu_read_lock_sched();
5275                         dl_b = dl_bw_of(cpu);
5276
5277                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5278                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5279                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5280                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5281
5282                         rcu_read_unlock_sched();
5283
5284                         if (overflow)
5285                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5286                 }
5287                 return NOTIFY_OK;
5288         }
5289
5290         return NOTIFY_DONE;
5291 }
5292
5293 static int __init migration_init(void)
5294 {
5295         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5296         int err;
5297
5298         /* Initialize migration for the boot CPU */
5299         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5300         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5301         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5302         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5303
5304         /* Register cpu active notifiers */
5305         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5306         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5307
5308         return 0;
5309 }
5310 early_initcall(migration_init);
5311 #endif
5312
5313 #ifdef CONFIG_SMP
5314
5315 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5316
5317 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5318
5319 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5320
5321 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5322 {
5323         sched_debug_enabled = 1;
5324
5325         return 0;
5326 }
5327 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5328
5329 static inline bool sched_debug(void)
5330 {
5331         return sched_debug_enabled;
5332 }
5333
5334 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5335                                   struct cpumask *groupmask)
5336 {
5337         struct sched_group *group = sd->groups;
5338         char str[256];
5339
5340         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5341         cpumask_clear(groupmask);
5342
5343         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5344
5345         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5346                 printk("does not load-balance\n");
5347                 if (sd->parent)
5348                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5349                                         " has parent");
5350                 return -1;
5351         }
5352
5353         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5354
5355         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5356                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5357                                 "CPU%d\n", cpu);
5358         }
5359         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5360                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5361                                 " CPU%d\n", cpu);
5362         }
5363
5364         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5365         do {
5366                 if (!group) {
5367                         printk("\n");
5368                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5369                         break;
5370                 }
5371
5372                 /*
5373                  * Even though we initialize ->capacity to something semi-sane,
5374                  * we leave capacity_orig unset. This allows us to detect if
5375                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5376                  */
5377                 if (!group->sgc->capacity_orig) {
5378                         printk(KERN_CONT "\n");
5379                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_capacity not set\n");
5380                         break;
5381                 }
5382
5383                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5384                         printk(KERN_CONT "\n");
5385                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5386                         break;
5387                 }
5388
5389                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5390                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5391                         printk(KERN_CONT "\n");
5392                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5393                         break;
5394                 }
5395
5396                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5397
5398                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5399
5400                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5401                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5402                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5403                                 group->sgc->capacity);
5404                 }
5405
5406                 group = group->next;
5407         } while (group != sd->groups);
5408         printk(KERN_CONT "\n");
5409
5410         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5411                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5412
5413         if (sd->parent &&
5414             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5415                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5416                         "of domain->span\n");
5417         return 0;
5418 }
5419
5420 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5421 {
5422         int level = 0;
5423
5424         if (!sched_debug_enabled)
5425                 return;
5426
5427         if (!sd) {
5428                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5429                 return;
5430         }
5431
5432         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5433
5434         for (;;) {
5435                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5436                         break;
5437                 level++;
5438                 sd = sd->parent;
5439                 if (!sd)
5440                         break;
5441         }
5442 }
5443 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5444 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5445 static inline bool sched_debug(void)
5446 {
5447         return false;
5448 }
5449 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5450
5451 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5452 {
5453         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5454                 return 1;
5455
5456         /* Following flags need at least 2 groups */
5457         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5458                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5459                          SD_BALANCE_FORK |
5460                          SD_BALANCE_EXEC |
5461                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5462                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5463                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5464                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5465                         return 0;
5466         }
5467
5468         /* Following flags don't use groups */
5469         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5470                 return 0;
5471
5472         return 1;
5473 }
5474
5475 static int
5476 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5477 {
5478         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5479
5480         if (sd_degenerate(parent))
5481                 return 1;
5482
5483         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5484                 return 0;
5485
5486         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5487         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5488                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5489                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5490                                 SD_BALANCE_FORK |
5491                                 SD_BALANCE_EXEC |
5492                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5493                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5494                                 SD_PREFER_SIBLING |
5495                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5496                 if (nr_node_ids == 1)
5497                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5498         }
5499         if (~cflags & pflags)
5500                 return 0;
5501
5502         return 1;
5503 }
5504
5505 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5506 {
5507         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5508
5509         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5510         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5511         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5512         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5513         free_cpumask_var(rd->online);
5514         free_cpumask_var(rd->span);
5515         kfree(rd);
5516 }
5517
5518 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5519 {
5520         struct root_domain *old_rd = NULL;
5521         unsigned long flags;
5522
5523         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5524
5525         if (rq->rd) {
5526                 old_rd = rq->rd;
5527
5528                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5529                         set_rq_offline(rq);
5530
5531                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5532
5533                 /*
5534                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5535                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5536                  * in this function:
5537                  */
5538                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5539                         old_rd = NULL;
5540         }
5541
5542         atomic_inc(&rd->refcount);
5543         rq->rd = rd;
5544
5545         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5546         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5547                 set_rq_online(rq);
5548
5549         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5550
5551         if (old_rd)
5552                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5553 }
5554
5555 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5556 {
5557         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5558
5559         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5560                 goto out;
5561         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5562                 goto free_span;
5563         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5564                 goto free_online;
5565         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5566                 goto free_dlo_mask;
5567
5568         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5569         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5570                 goto free_dlo_mask;
5571
5572         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5573                 goto free_rto_mask;
5574         return 0;
5575
5576 free_rto_mask:
5577         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5578 free_dlo_mask:
5579         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5580 free_online:
5581         free_cpumask_var(rd->online);
5582 free_span:
5583         free_cpumask_var(rd->span);
5584 out:
5585         return -ENOMEM;
5586 }
5587
5588 /*
5589  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5590  * members (mimicking the global state we have today).
5591  */
5592 struct root_domain def_root_domain;
5593
5594 static void init_defrootdomain(void)
5595 {
5596         init_rootdomain(&def_root_domain);
5597
5598         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5599 }
5600
5601 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5602 {
5603         struct root_domain *rd;
5604
5605         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5606         if (!rd)
5607                 return NULL;
5608
5609         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5610                 kfree(rd);
5611                 return NULL;
5612         }
5613
5614         return rd;
5615 }
5616
5617 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5618 {
5619         struct sched_group *tmp, *first;
5620
5621         if (!sg)
5622                 return;
5623
5624         first = sg;
5625         do {
5626                 tmp = sg->next;
5627
5628                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5629                         kfree(sg->sgc);
5630
5631                 kfree(sg);
5632                 sg = tmp;
5633         } while (sg != first);
5634 }
5635
5636 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5637 {
5638         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5639
5640         /*
5641          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5642          * nuke them all.
5643          */
5644         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5645                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5646         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5647                 kfree(sd->groups->sgc);
5648                 kfree(sd->groups);
5649         }
5650         kfree(sd);
5651 }
5652
5653 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5654 {
5655         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5656 }
5657
5658 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5659 {
5660         for (; sd; sd = sd->parent)
5661                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5662 }
5663
5664 /*
5665  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5666  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5667  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5668  *
5669  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5670  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5671  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5672  */
5673 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5674 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5675 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5676 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5677 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5678 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5679
5680 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5681 {
5682         struct sched_domain *sd;
5683         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5684         int id = cpu;
5685         int size = 1;
5686
5687         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5688         if (sd) {
5689                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5690                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5691                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5692         }
5693         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5694
5695         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5696         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5697         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5698
5699         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5700         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5701
5702         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5703         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5704 }
5705
5706 /*
5707  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5708  * hold the hotplug lock.
5709  */
5710 static void
5711 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5712 {
5713         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5714         struct sched_domain *tmp;
5715
5716         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5717         for (tmp = sd; tmp; ) {
5718                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5719                 if (!parent)
5720                         break;
5721
5722                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5723                         tmp->parent = parent->parent;
5724                         if (parent->parent)
5725                                 parent->parent->child = tmp;
5726                         /*
5727                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5728                          * degenerate parent; the spans match for this
5729                          * so the property transfers.
5730                          */
5731                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5732                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5733                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5734                 } else
5735                         tmp = tmp->parent;
5736         }
5737
5738         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5739                 tmp = sd;
5740                 sd = sd->parent;
5741                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5742                 if (sd)
5743                         sd->child = NULL;
5744         }
5745
5746         sched_domain_debug(sd, cpu);
5747
5748         rq_attach_root(rq, rd);
5749         tmp = rq->sd;
5750         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5751         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5752
5753         update_top_cache_domain(cpu);
5754 }
5755
5756 /* cpus with isolated domains */
5757 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5758
5759 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5760 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5761 {
5762         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5763         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5764         return 1;
5765 }
5766
5767 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5768
5769 struct s_data {
5770         struct sched_domain ** __percpu sd;
5771         struct root_domain      *rd;
5772 };
5773
5774 enum s_alloc {
5775         sa_rootdomain,
5776         sa_sd,
5777         sa_sd_storage,
5778         sa_none,
5779 };
5780
5781 /*
5782  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5783  * domain traversal.
5784  *
5785  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5786  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5787  * range.
5788  *
5789  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5790  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5791  * cpu they're built on, so check that.
5792  *
5793  */
5794 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5795 {
5796         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5797         struct sd_data *sdd = sd->private;
5798         struct sched_domain *sibling;
5799         int i;
5800
5801         for_each_cpu(i, span) {
5802                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5803                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5804                         continue;
5805
5806                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5807         }
5808 }
5809
5810 /*
5811  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5812  * of this group that's also in the iteration mask.
5813  */
5814 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5815 {
5816         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5817 }
5818
5819 static int
5820 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5821 {
5822         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5823         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5824         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5825         struct sd_data *sdd = sd->private;
5826         struct sched_domain *sibling;
5827         int i;
5828
5829         cpumask_clear(covered);
5830
5831         for_each_cpu(i, span) {
5832                 struct cpumask *sg_span;
5833
5834                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5835                         continue;
5836
5837                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5838
5839                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5840                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5841                         continue;
5842
5843                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5844                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5845
5846                 if (!sg)
5847                         goto fail;
5848
5849                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5850                 if (sibling->child)
5851                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
5852                 else
5853                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5854
5855                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5856
5857                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
5858                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
5859                         build_group_mask(sd, sg);
5860
5861                 /*
5862                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
5863                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5864                  * die on a /0 trap.
5865                  */
5866                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5867                 sg->sgc->capacity_orig = sg->sgc->capacity;
5868
5869                 /*
5870                  * Make sure the first group of this domain contains the
5871                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5872                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5873                  */
5874                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5875                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5876                         groups = sg;
5877
5878                 if (!first)
5879                         first = sg;
5880                 if (last)
5881                         last->next = sg;
5882                 last = sg;
5883                 last->next = first;
5884         }
5885         sd->groups = groups;
5886
5887         return 0;
5888
5889 fail:
5890         free_sched_groups(first, 0);
5891
5892         return -ENOMEM;
5893 }
5894
5895 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5896 {
5897         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5898         struct sched_domain *child = sd->child;
5899
5900         if (child)
5901                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5902
5903         if (sg) {
5904                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5905                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
5906                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
5907         }
5908
5909         return cpu;
5910 }
5911
5912 /*
5913  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5914  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5915  * and ->cpu_capacity to 0.
5916  *
5917  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5918  */
5919 static int
5920 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5921 {
5922         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5923         struct sd_data *sdd = sd->private;
5924         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5925         struct cpumask *covered;
5926         int i;
5927
5928         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5929         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5930
5931         if (cpu != cpumask_first(span))
5932                 return 0;
5933
5934         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5935         covered = sched_domains_tmpmask;
5936
5937         cpumask_clear(covered);
5938
5939         for_each_cpu(i, span) {
5940                 struct sched_group *sg;
5941                 int group, j;
5942
5943                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5944                         continue;
5945
5946                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5947                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5948
5949                 for_each_cpu(j, span) {
5950                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5951                                 continue;
5952
5953                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5954                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5955                 }
5956
5957                 if (!first)
5958                         first = sg;
5959                 if (last)
5960                         last->next = sg;
5961                 last = sg;
5962         }
5963         last->next = first;
5964
5965         return 0;
5966 }
5967
5968 /*
5969  * Initialize sched groups cpu_capacity.
5970  *
5971  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
5972  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5973  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
5974  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
5975  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
5976  * group having less cpu_capacity.
5977  */
5978 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
5979 {
5980         struct sched_group *sg = sd->groups;
5981
5982         WARN_ON(!sg);
5983
5984         do {
5985                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5986                 sg = sg->next;
5987         } while (sg != sd->groups);
5988
5989         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5990                 return;
5991
5992         update_group_capacity(sd, cpu);
5993         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5994 }
5995
5996 /*
5997  * Initializers for schedule domains
5998  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5999  */
6000
6001 static int default_relax_domain_level = -1;
6002 int sched_domain_level_max;
6003
6004 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6005 {
6006         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6007                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6008
6009         return 1;
6010 }
6011 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6012
6013 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6014                                  struct sched_domain_attr *attr)
6015 {
6016         int request;
6017
6018         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6019                 if (default_relax_domain_level < 0)
6020                         return;
6021                 else
6022                         request = default_relax_domain_level;
6023         } else
6024                 request = attr->relax_domain_level;
6025         if (request < sd->level) {
6026                 /* turn off idle balance on this domain */
6027                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6028         } else {
6029                 /* turn on idle balance on this domain */
6030                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6031         }
6032 }
6033
6034 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6035 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6036
6037 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6038                                  const struct cpumask *cpu_map)
6039 {
6040         switch (what) {
6041         case sa_rootdomain:
6042                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6043                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6044         case sa_sd:
6045                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6046         case sa_sd_storage:
6047                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6048         case sa_none:
6049                 break;
6050         }
6051 }
6052
6053 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6054                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6055 {
6056         memset(d, 0, sizeof(*d));
6057
6058         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6059                 return sa_sd_storage;
6060         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6061         if (!d->sd)
6062                 return sa_sd_storage;
6063         d->rd = alloc_rootdomain();
6064         if (!d->rd)
6065                 return sa_sd;
6066         return sa_rootdomain;
6067 }
6068
6069 /*
6070  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6071  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6072  * will not free the data we're using.
6073  */
6074 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6075 {
6076         struct sd_data *sdd = sd->private;
6077
6078         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6079         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6080
6081         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6082                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6083
6084         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6085                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6086 }
6087
6088 #ifdef CONFIG_NUMA
6089 static int sched_domains_numa_levels;
6090 static int *sched_domains_numa_distance;
6091 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6092 static int sched_domains_curr_level;
6093 #endif
6094
6095 /*
6096  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6097  *
6098  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6099  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6100  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6101  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6102  *
6103  * Odd one out:
6104  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6105  */
6106 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6107         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6108          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6109          SD_NUMA |                      \
6110          SD_ASYM_PACKING |              \
6111          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6112
6113 static struct sched_domain *
6114 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6115 {
6116         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6117         int sd_weight, sd_flags = 0;
6118
6119 #ifdef CONFIG_NUMA
6120         /*
6121          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6122          */
6123         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6124 #endif
6125
6126         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6127
6128         if (tl->sd_flags)
6129                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6130         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6131                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6132                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6133
6134         *sd = (struct sched_domain){
6135                 .min_interval           = sd_weight,
6136                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6137                 .busy_factor            = 32,
6138                 .imbalance_pct          = 125,
6139
6140                 .cache_nice_tries       = 0,
6141                 .busy_idx               = 0,
6142                 .idle_idx               = 0,
6143                 .newidle_idx            = 0,
6144                 .wake_idx               = 0,
6145                 .forkexec_idx           = 0,
6146
6147                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6148                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6149                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6150                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6151                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6152                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6153                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6154                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6155                                         | 0*SD_SERIALIZE
6156                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6157                                         | 0*SD_NUMA
6158                                         | sd_flags
6159                                         ,
6160
6161                 .last_balance           = jiffies,
6162                 .balance_interval       = sd_weight,
6163                 .smt_gain               = 0,
6164                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6165                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6166 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6167                 .name                   = tl->name,
6168 #endif
6169         };
6170
6171         /*
6172          * Convert topological properties into behaviour.
6173          */
6174
6175         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6176                 sd->imbalance_pct = 110;
6177                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6178
6179         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6180                 sd->imbalance_pct = 117;
6181                 sd->cache_nice_tries = 1;
6182                 sd->busy_idx = 2;
6183
6184 #ifdef CONFIG_NUMA
6185         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6186                 sd->cache_nice_tries = 2;
6187                 sd->busy_idx = 3;
6188                 sd->idle_idx = 2;
6189
6190                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6191                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6192                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6193                                        SD_BALANCE_FORK |
6194                                        SD_WAKE_AFFINE);
6195                 }
6196
6197 #endif
6198         } else {
6199                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6200                 sd->cache_nice_tries = 1;
6201                 sd->busy_idx = 2;
6202                 sd->idle_idx = 1;
6203         }
6204
6205         sd->private = &tl->data;
6206
6207         return sd;
6208 }
6209
6210 /*
6211  * Topology list, bottom-up.
6212  */
6213 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6214 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6215         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6216 #endif
6217 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6218         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6219 #endif
6220         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6221         { NULL, },
6222 };
6223
6224 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6225
6226 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6227         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6228
6229 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6230 {
6231         sched_domain_topology = tl;
6232 }
6233
6234 #ifdef CONFIG_NUMA
6235
6236 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6237 {
6238         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6239 }
6240
6241 static void sched_numa_warn(const char *str)
6242 {
6243         static int done = false;
6244         int i,j;
6245
6246         if (done)
6247                 return;
6248
6249         done = true;
6250
6251         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6252
6253         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6254                 printk(KERN_WARNING "  ");
6255                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6256                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6257                 printk(KERN_CONT "\n");
6258         }
6259         printk(KERN_WARNING "\n");
6260 }
6261
6262 static bool find_numa_distance(int distance)
6263 {
6264         int i;
6265
6266         if (distance == node_distance(0, 0))
6267                 return true;
6268
6269         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6270                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6271                         return true;
6272         }
6273
6274         return false;
6275 }
6276
6277 static void sched_init_numa(void)
6278 {
6279         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6280         struct sched_domain_topology_level *tl;
6281         int level = 0;
6282         int i, j, k;
6283
6284         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6285         if (!sched_domains_numa_distance)
6286                 return;
6287
6288         /*
6289          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6290          * unique distances in the node_distance() table.
6291          *
6292          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6293          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6294          */
6295         next_distance = curr_distance;
6296         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6297                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6298                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6299                                 int distance = node_distance(i, k);
6300
6301                                 if (distance > curr_distance &&
6302                                     (distance < next_distance ||
6303                                      next_distance == curr_distance))
6304                                         next_distance = distance;
6305
6306                                 /*
6307                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6308                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6309                                  * equally connected to A.
6310                                  */
6311                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6312                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6313
6314                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6315                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6316                         }
6317                         if (next_distance != curr_distance) {
6318                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6319                                 sched_domains_numa_levels = level;
6320                                 curr_distance = next_distance;
6321                         } else break;
6322                 }
6323
6324                 /*
6325                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6326                  */
6327                 if (!sched_debug())
6328                         break;
6329         }
6330         /*
6331          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6332          * identity distance node_distance(i,i).
6333          *
6334          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6335          * numbers.
6336          */
6337
6338         /*
6339          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6340          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6341          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6342          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6343          * in other functions.
6344          *
6345          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6346          */
6347         sched_domains_numa_levels = 0;
6348
6349         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6350         if (!sched_domains_numa_masks)
6351                 return;
6352
6353         /*
6354          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6355          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6356          */
6357         for (i = 0; i < level; i++) {
6358                 sched_domains_numa_masks[i] =
6359                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6360                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6361                         return;
6362
6363                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6364                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6365                         if (!mask)
6366                                 return;
6367
6368                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6369
6370                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6371                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6372                                         continue;
6373
6374                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6375                         }
6376                 }
6377         }
6378
6379         /* Compute default topology size */
6380         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6381
6382         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6383                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6384         if (!tl)
6385                 return;
6386
6387         /*
6388          * Copy the default topology bits..
6389          */
6390         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6391                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6392
6393         /*
6394          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6395          */
6396         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6397                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6398                         .mask = sd_numa_mask,
6399                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6400                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6401                         .numa_level = j,
6402                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6403                 };
6404         }
6405
6406         sched_domain_topology = tl;
6407
6408         sched_domains_numa_levels = level;
6409 }
6410
6411 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6412 {
6413         int i, j;
6414         int node = cpu_to_node(cpu);
6415
6416         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6417                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6418                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6419                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6420                 }
6421         }
6422 }
6423
6424 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6425 {
6426         int i, j;
6427         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6428                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6429                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6430         }
6431 }
6432
6433 /*
6434  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6435  * are onlined.
6436  */
6437 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6438                                            unsigned long action,
6439                                            void *hcpu)
6440 {
6441         int cpu = (long)hcpu;
6442
6443         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6444         case CPU_ONLINE:
6445                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6446                 break;
6447
6448         case CPU_DEAD:
6449                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6450                 break;
6451
6452         default:
6453                 return NOTIFY_DONE;
6454         }
6455
6456         return NOTIFY_OK;
6457 }
6458 #else
6459 static inline void sched_init_numa(void)
6460 {
6461 }
6462
6463 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6464                                            unsigned long action,
6465                                            void *hcpu)
6466 {
6467         return 0;
6468 }
6469 #endif /* CONFIG_NUMA */
6470
6471 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6472 {
6473         struct sched_domain_topology_level *tl;
6474         int j;
6475
6476         for_each_sd_topology(tl) {
6477                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6478
6479                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6480                 if (!sdd->sd)
6481                         return -ENOMEM;
6482
6483                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6484                 if (!sdd->sg)
6485                         return -ENOMEM;
6486
6487                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6488                 if (!sdd->sgc)
6489                         return -ENOMEM;
6490
6491                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6492                         struct sched_domain *sd;
6493                         struct sched_group *sg;
6494                         struct sched_group_capacity *sgc;
6495
6496                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6497                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6498                         if (!sd)
6499                                 return -ENOMEM;
6500
6501                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6502
6503                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6504                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6505                         if (!sg)
6506                                 return -ENOMEM;
6507
6508                         sg->next = sg;
6509
6510                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6511
6512                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6513                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6514                         if (!sgc)
6515                                 return -ENOMEM;
6516
6517                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6518                 }
6519         }
6520
6521         return 0;
6522 }
6523
6524 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6525 {
6526         struct sched_domain_topology_level *tl;
6527         int j;
6528
6529         for_each_sd_topology(tl) {
6530                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6531
6532                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6533                         struct sched_domain *sd;
6534
6535                         if (sdd->sd) {
6536                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6537                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6538                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6539                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6540                         }
6541
6542                         if (sdd->sg)
6543                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6544                         if (sdd->sgc)
6545                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6546                 }
6547                 free_percpu(sdd->sd);
6548                 sdd->sd = NULL;
6549                 free_percpu(sdd->sg);
6550                 sdd->sg = NULL;
6551                 free_percpu(sdd->sgc);
6552                 sdd->sgc = NULL;
6553         }
6554 }
6555
6556 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6557                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6558                 struct sched_domain *child, int cpu)
6559 {
6560         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6561         if (!sd)
6562                 return child;
6563
6564         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6565         if (child) {
6566                 sd->level = child->level + 1;
6567                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6568                 child->parent = sd;
6569                 sd->child = child;
6570
6571                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6572                                     sched_domain_span(sd))) {
6573                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6574 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6575                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6576                                         child->name, sd->name);
6577 #endif
6578                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6579                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6580                                    sched_domain_span(sd),
6581                                    sched_domain_span(child));
6582                 }
6583
6584         }
6585         set_domain_attribute(sd, attr);
6586
6587         return sd;
6588 }
6589
6590 /*
6591  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6592  * to the individual cpus
6593  */
6594 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6595                                struct sched_domain_attr *attr)
6596 {
6597         enum s_alloc alloc_state;
6598         struct sched_domain *sd;
6599         struct s_data d;
6600         int i, ret = -ENOMEM;
6601
6602         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6603         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6604                 goto error;
6605
6606         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6607         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6608                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6609
6610                 sd = NULL;
6611                 for_each_sd_topology(tl) {
6612                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6613                         if (tl == sched_domain_topology)
6614                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6615                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6616                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6617                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6618                                 break;
6619                 }
6620         }
6621
6622         /* Build the groups for the domains */
6623         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6624                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6625                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6626                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6627                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6628                                         goto error;
6629                         } else {
6630                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6631                                         goto error;
6632                         }
6633                 }
6634         }
6635
6636         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6637         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6638                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6639                         continue;
6640
6641                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6642                         claim_allocations(i, sd);
6643                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6644                 }
6645         }
6646
6647         /* Attach the domains */
6648         rcu_read_lock();
6649         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6650                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6651                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6652         }
6653         rcu_read_unlock();
6654
6655         ret = 0;
6656 error:
6657         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6658         return ret;
6659 }
6660
6661 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6662 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6663 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6664                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6665
6666 /*
6667  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6668  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6669  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6670  */
6671 static cpumask_var_t fallback_doms;
6672
6673 /*
6674  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6675  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6676  * or 0 if it stayed the same.
6677  */
6678 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6679 {
6680         return 0;
6681 }
6682
6683 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6684 {
6685         int i;
6686         cpumask_var_t *doms;
6687
6688         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6689         if (!doms)
6690                 return NULL;
6691         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6692                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6693                         free_sched_domains(doms, i);
6694                         return NULL;
6695                 }
6696         }
6697         return doms;
6698 }
6699
6700 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6701 {
6702         unsigned int i;
6703         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6704                 free_cpumask_var(doms[i]);
6705         kfree(doms);
6706 }
6707
6708 /*
6709  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6710  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6711  * exclude other special cases in the future.
6712  */
6713 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6714 {
6715         int err;
6716
6717         arch_update_cpu_topology();
6718         ndoms_cur = 1;
6719         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6720         if (!doms_cur)
6721                 doms_cur = &fallback_doms;
6722         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6723         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6724         register_sched_domain_sysctl();
6725
6726         return err;
6727 }
6728
6729 /*
6730  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6731  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6732  */
6733 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6734 {
6735         int i;
6736
6737         rcu_read_lock();
6738         for_each_cpu(i, cpu_map)
6739                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6740         rcu_read_unlock();
6741 }
6742
6743 /* handle null as "default" */
6744 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6745                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6746 {
6747         struct sched_domain_attr tmp;
6748
6749         /* fast path */
6750         if (!new && !cur)
6751                 return 1;
6752
6753         tmp = SD_ATTR_INIT;
6754         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6755                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6756                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6757 }
6758
6759 /*
6760  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6761  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6762  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6763  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6764  *
6765  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6766  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6767  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6768  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6769  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6770  * it as it is.
6771  *
6772  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6773  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6774  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6775  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6776  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6777  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6778  *
6779  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6780  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6781  * and it will not create the default domain.
6782  *
6783  * Call with hotplug lock held
6784  */
6785 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6786                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6787 {
6788         int i, j, n;
6789         int new_topology;
6790
6791         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6792
6793         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6794         unregister_sched_domain_sysctl();
6795
6796         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6797         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6798
6799         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6800
6801         /* Destroy deleted domains */
6802         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6803                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6804                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6805                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6806                                 goto match1;
6807                 }
6808                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6809                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6810 match1:
6811                 ;
6812         }
6813
6814         n = ndoms_cur;
6815         if (doms_new == NULL) {
6816                 n = 0;
6817                 doms_new = &fallback_doms;
6818                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6819                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6820         }
6821
6822         /* Build new domains */
6823         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6824                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6825                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6826                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6827                                 goto match2;
6828                 }
6829                 /* no match - add a new doms_new */
6830                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6831 match2:
6832                 ;
6833         }
6834
6835         /* Remember the new sched domains */
6836         if (doms_cur != &fallback_doms)
6837                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6838         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6839         doms_cur = doms_new;
6840         dattr_cur = dattr_new;
6841         ndoms_cur = ndoms_new;
6842
6843         register_sched_domain_sysctl();
6844
6845         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6846 }
6847
6848 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6849
6850 /*
6851  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6852  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6853  * around partition_sched_domains().
6854  *
6855  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6856  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6857  */
6858 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6859                              void *hcpu)
6860 {
6861         switch (action) {
6862         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6863         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6864
6865                 /*
6866                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6867                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6868                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6869                  * domain, ignoring cpusets.
6870                  */
6871                 num_cpus_frozen--;
6872                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6873                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6874                         break;
6875                 }
6876
6877                 /*
6878                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6879                  * restore the original sched domains by considering the
6880                  * cpuset configurations.
6881                  */
6882
6883         case CPU_ONLINE:
6884         case CPU_DOWN_FAILED:
6885                 cpuset_update_active_cpus(true);
6886                 break;
6887         default:
6888                 return NOTIFY_DONE;
6889         }
6890         return NOTIFY_OK;
6891 }
6892
6893 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6894                                void *hcpu)
6895 {
6896         switch (action) {
6897         case CPU_DOWN_PREPARE:
6898                 cpuset_update_active_cpus(false);
6899                 break;
6900         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6901                 num_cpus_frozen++;
6902                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6903                 break;
6904         default:
6905                 return NOTIFY_DONE;
6906         }
6907         return NOTIFY_OK;
6908 }
6909
6910 void __init sched_init_smp(void)
6911 {
6912         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6913
6914         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6915         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6916
6917         sched_init_numa();
6918
6919         /*
6920          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6921          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6922          * happen.
6923          */
6924         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6925         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6926         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6927         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6928                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6929         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6930
6931         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6932         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6933         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6934
6935         init_hrtick();
6936
6937         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6938         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6939                 BUG();
6940         sched_init_granularity();
6941         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6942
6943         init_sched_rt_class();
6944         init_sched_dl_class();
6945 }
6946 #else
6947 void __init sched_init_smp(void)
6948 {
6949         sched_init_granularity();
6950 }
6951 #endif /* CONFIG_SMP */
6952
6953 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6954
6955 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6956 {
6957         return in_lock_functions(addr) ||
6958                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6959                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6960 }
6961
6962 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6963 /*
6964  * Default task group.
6965  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6966  */
6967 struct task_group root_task_group;
6968 LIST_HEAD(task_groups);
6969 #endif
6970
6971 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6972
6973 void __init sched_init(void)
6974 {
6975         int i, j;
6976         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6977
6978 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6979         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6980 #endif
6981 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6982         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6983 #endif
6984 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6985         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6986 #endif
6987         if (alloc_size) {
6988                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6989
6990 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6991                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6992                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6993
6994                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6995                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6996
6997 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6998 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6999                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7000                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7001
7002                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7003                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7004
7005 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7006 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7007                 for_each_possible_cpu(i) {
7008                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
7009                         ptr += cpumask_size();
7010                 }
7011 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7012         }
7013
7014         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7015                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7016         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7017                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7018
7019 #ifdef CONFIG_SMP
7020         init_defrootdomain();
7021 #endif
7022
7023 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7024         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7025                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7026 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7027
7028 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7029         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7030         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7031         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7032         autogroup_init(&init_task);
7033
7034 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7035
7036         for_each_possible_cpu(i) {
7037                 struct rq *rq;
7038
7039                 rq = cpu_rq(i);
7040                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7041                 rq->nr_running = 0;
7042                 rq->calc_load_active = 0;
7043                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7044                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7045                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7046                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
7047 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7048                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7049                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7050                 /*
7051                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7052                  *
7053                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7054                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7055                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7056                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7057                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7058                  * (se->load.weight).
7059                  *
7060                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7061                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7062                  * then A0's share of the cpu resource is:
7063                  *
7064                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7065                  *
7066                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7067                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7068                  */
7069                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7070                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7071 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7072
7073                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7074 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7075                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7076 #endif
7077
7078                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7079                         rq->cpu_load[j] = 0;
7080
7081                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7082
7083 #ifdef CONFIG_SMP
7084                 rq->sd = NULL;
7085                 rq->rd = NULL;
7086                 rq->cpu_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7087                 rq->post_schedule = 0;
7088                 rq->active_balance = 0;
7089                 rq->next_balance = jiffies;
7090                 rq->push_cpu = 0;
7091                 rq->cpu = i;
7092                 rq->online = 0;
7093                 rq->idle_stamp = 0;
7094                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7095                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7096
7097                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7098
7099                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7100 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7101                 rq->nohz_flags = 0;
7102 #endif
7103 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7104                 rq->last_sched_tick = 0;
7105 #endif
7106 #endif
7107                 init_rq_hrtick(rq);
7108                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7109         }
7110
7111         set_load_weight(&init_task);
7112
7113 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7114         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7115 #endif
7116
7117         /*
7118          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7119          */
7120         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7121         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7122
7123         /*
7124          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7125          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7126          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7127          * when this runqueue becomes "idle".
7128          */
7129         init_idle(current, smp_processor_id());
7130
7131         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7132
7133         /*
7134          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7135          */
7136         current->sched_class = &fair_sched_class;
7137
7138 #ifdef CONFIG_SMP
7139         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7140         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7141         if (cpu_isolated_map == NULL)
7142                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7143         idle_thread_set_boot_cpu();
7144         set_cpu_rq_start_time();
7145 #endif
7146         init_sched_fair_class();
7147
7148         scheduler_running = 1;
7149 }
7150
7151 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7152 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7153 {
7154         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7155
7156         return (nested == preempt_offset);
7157 }
7158
7159 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7160 {
7161         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7162
7163         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7164         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7165              !is_idle_task(current)) ||
7166             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7167                 return;
7168         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7169                 return;
7170         prev_jiffy = jiffies;
7171
7172         printk(KERN_ERR
7173                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7174                         file, line);
7175         printk(KERN_ERR
7176                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7177                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7178                         current->pid, current->comm);
7179
7180         debug_show_held_locks(current);
7181         if (irqs_disabled())
7182                 print_irqtrace_events(current);
7183 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7184         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7185                 pr_err("Preemption disabled at:");
7186                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7187                 pr_cont("\n");
7188         }
7189 #endif
7190         dump_stack();
7191 }
7192 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7193 #endif
7194
7195 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7196 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7197 {
7198         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7199         struct sched_attr attr = {
7200                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7201         };
7202         int old_prio = p->prio;
7203         int queued;
7204
7205         queued = task_on_rq_queued(p);
7206         if (queued)
7207                 dequeue_task(rq, p, 0);
7208         __setscheduler(rq, p, &attr);
7209         if (queued) {
7210                 enqueue_task(rq, p, 0);
7211                 resched_curr(rq);
7212         }
7213
7214         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7215 }
7216
7217 void normalize_rt_tasks(void)
7218 {
7219         struct task_struct *g, *p;
7220         unsigned long flags;
7221         struct rq *rq;
7222
7223         read_lock(&tasklist_lock);
7224         for_each_process_thread(g, p) {
7225                 /*
7226                  * Only normalize user tasks:
7227                  */
7228                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7229                         continue;
7230
7231                 p->se.exec_start                = 0;
7232 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7233                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7234                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7235                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7236 #endif
7237
7238                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7239                         /*
7240                          * Renice negative nice level userspace
7241                          * tasks back to 0:
7242                          */
7243                         if (task_nice(p) < 0)
7244                                 set_user_nice(p, 0);
7245                         continue;
7246                 }
7247
7248                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7249                 normalize_task(rq, p);
7250                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
7251         }
7252         read_unlock(&tasklist_lock);
7253 }
7254
7255 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7256
7257 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7258 /*
7259  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7260  *
7261  * They can only be called when the whole system has been
7262  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7263  * activity can take place. Using them for anything else would
7264  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7265  * under any other configuration.
7266  */
7267
7268 /**
7269  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7270  * @cpu: the processor in question.
7271  *
7272  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7273  *
7274  * Return: The current task for @cpu.
7275  */
7276 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7277 {
7278         return cpu_curr(cpu);
7279 }
7280
7281 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7282
7283 #ifdef CONFIG_IA64
7284 /**
7285  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7286  * @cpu: the processor in question.
7287  * @p: the task pointer to set.
7288  *
7289  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7290  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7291  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7292  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7293  * and caller must save the original value of the current task (see
7294  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7295  * re-starting the system.
7296  *
7297  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7298  */
7299 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7300 {
7301         cpu_curr(cpu) = p;
7302 }
7303
7304 #endif
7305
7306 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7307 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7309
7310 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7311 {
7312         free_fair_sched_group(tg);
7313         free_rt_sched_group(tg);
7314         autogroup_free(tg);
7315         kfree(tg);
7316 }
7317
7318 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7319 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7320 {
7321         struct task_group *tg;
7322
7323         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7324         if (!tg)
7325                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7326
7327         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7328                 goto err;
7329
7330         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7331                 goto err;
7332
7333         return tg;
7334
7335 err:
7336         free_sched_group(tg);
7337         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7338 }
7339
7340 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7341 {
7342         unsigned long flags;
7343
7344         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7345         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7346
7347         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7348
7349         tg->parent = parent;
7350         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7351         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7352         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7353 }
7354
7355 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7356 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7357 {
7358         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7359         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7360 }
7361
7362 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7363 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7364 {
7365         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7366         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7367 }
7368
7369 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7370 {
7371         unsigned long flags;
7372         int i;
7373
7374         /* end participation in shares distribution */
7375         for_each_possible_cpu(i)
7376                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7377
7378         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7379         list_del_rcu(&tg->list);
7380         list_del_rcu(&tg->siblings);
7381         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7382 }
7383
7384 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7385  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7386  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7387  *      reflect its new group.
7388  */
7389 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7390 {
7391         struct task_group *tg;
7392         int queued, running;
7393         unsigned long flags;
7394         struct rq *rq;
7395
7396         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7397
7398         running = task_current(rq, tsk);
7399         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7400
7401         if (queued)
7402                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7403         if (unlikely(running))
7404                 put_prev_task(rq, tsk);
7405
7406         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7407                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7408                           struct task_group, css);
7409         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7410         tsk->sched_task_group = tg;
7411
7412 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7413         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7414                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, queued);
7415         else
7416 #endif
7417                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7418
7419         if (unlikely(running))
7420                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7421         if (queued)
7422                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7423
7424         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7425 }
7426 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7427
7428 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7429 /*
7430  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7431  */
7432 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7433
7434 /* Must be called with tasklist_lock held */
7435 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7436 {
7437         struct task_struct *g, *p;
7438
7439         for_each_process_thread(g, p) {
7440                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7441                         return 1;
7442         }
7443
7444         return 0;
7445 }
7446
7447 struct rt_schedulable_data {
7448         struct task_group *tg;
7449         u64 rt_period;
7450         u64 rt_runtime;
7451 };
7452
7453 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7454 {
7455         struct rt_schedulable_data *d = data;
7456         struct task_group *child;
7457         unsigned long total, sum = 0;
7458         u64 period, runtime;
7459
7460         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7461         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7462
7463         if (tg == d->tg) {
7464                 period = d->rt_period;
7465                 runtime = d->rt_runtime;
7466         }
7467
7468         /*
7469          * Cannot have more runtime than the period.
7470          */
7471         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7472                 return -EINVAL;
7473
7474         /*
7475          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7476          */
7477         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7478                 return -EBUSY;
7479
7480         total = to_ratio(period, runtime);
7481
7482         /*
7483          * Nobody can have more than the global setting allows.
7484          */
7485         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7486                 return -EINVAL;
7487
7488         /*
7489          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7490          */
7491         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7492                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7493                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7494
7495                 if (child == d->tg) {
7496                         period = d->rt_period;
7497                         runtime = d->rt_runtime;
7498                 }
7499
7500                 sum += to_ratio(period, runtime);
7501         }
7502
7503         if (sum > total)
7504                 return -EINVAL;
7505
7506         return 0;
7507 }
7508
7509 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7510 {
7511         int ret;
7512
7513         struct rt_schedulable_data data = {
7514                 .tg = tg,
7515                 .rt_period = period,
7516                 .rt_runtime = runtime,
7517         };
7518
7519         rcu_read_lock();
7520         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7521         rcu_read_unlock();
7522
7523         return ret;
7524 }
7525
7526 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7527                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7528 {
7529         int i, err = 0;
7530
7531         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7532         read_lock(&tasklist_lock);
7533         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7534         if (err)
7535                 goto unlock;
7536
7537         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7538         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7539         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7540
7541         for_each_possible_cpu(i) {
7542                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7543
7544                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7545                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7546                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7547         }
7548         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7549 unlock:
7550         read_unlock(&tasklist_lock);
7551         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7552
7553         return err;
7554 }
7555
7556 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7557 {
7558         u64 rt_runtime, rt_period;
7559
7560         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7561         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7562         if (rt_runtime_us < 0)
7563                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7564
7565         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7566 }
7567
7568 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7569 {
7570         u64 rt_runtime_us;
7571
7572         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7573                 return -1;
7574
7575         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7576         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7577         return rt_runtime_us;
7578 }
7579
7580 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7581 {
7582         u64 rt_runtime, rt_period;
7583
7584         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7585         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7586
7587         if (rt_period == 0)
7588                 return -EINVAL;
7589
7590         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7591 }
7592
7593 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7594 {
7595         u64 rt_period_us;
7596
7597         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7598         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7599         return rt_period_us;
7600 }
7601 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7602
7603 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7604 static int sched_rt_global_constraints(void)
7605 {
7606         int ret = 0;
7607
7608         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7609         read_lock(&tasklist_lock);
7610         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7611         read_unlock(&tasklist_lock);
7612         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7613
7614         return ret;
7615 }
7616
7617 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7618 {
7619         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7620         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7621                 return 0;
7622
7623         return 1;
7624 }
7625
7626 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7627 static int sched_rt_global_constraints(void)
7628 {
7629         unsigned long flags;
7630         int i, ret = 0;
7631
7632         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7633         for_each_possible_cpu(i) {
7634                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7635
7636                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7637                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7638                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7639         }
7640         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7641
7642         return ret;
7643 }
7644 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7645
7646 static int sched_dl_global_constraints(void)
7647 {
7648         u64 runtime = global_rt_runtime();
7649         u64 period = global_rt_period();
7650         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7651         struct dl_bw *dl_b;
7652         int cpu, ret = 0;
7653         unsigned long flags;
7654
7655         /*
7656          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7657          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7658          * any of the root_domains.
7659          *
7660          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7661          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7662          * solutions is welcome!
7663          */
7664         for_each_possible_cpu(cpu) {
7665                 rcu_read_lock_sched();
7666                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7667
7668                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7669                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7670                         ret = -EBUSY;
7671                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7672
7673                 rcu_read_unlock_sched();
7674
7675                 if (ret)
7676                         break;
7677         }
7678
7679         return ret;
7680 }
7681
7682 static void sched_dl_do_global(void)
7683 {
7684         u64 new_bw = -1;
7685         struct dl_bw *dl_b;
7686         int cpu;
7687         unsigned long flags;
7688
7689         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7690         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7691
7692         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7693                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7694
7695         /*
7696          * FIXME: As above...
7697          */
7698         for_each_possible_cpu(cpu) {
7699                 rcu_read_lock_sched();
7700                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7701
7702                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7703                 dl_b->bw = new_bw;
7704                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7705
7706                 rcu_read_unlock_sched();
7707         }
7708 }
7709
7710 static int sched_rt_global_validate(void)
7711 {
7712         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7713                 return -EINVAL;
7714
7715         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7716                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7717                 return -EINVAL;
7718
7719         return 0;
7720 }
7721
7722 static void sched_rt_do_global(void)
7723 {
7724         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7725         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7726 }
7727
7728 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7729                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7730                 loff_t *ppos)
7731 {
7732         int old_period, old_runtime;
7733         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7734         int ret;
7735
7736         mutex_lock(&mutex);
7737         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7738         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7739
7740         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7741
7742         if (!ret && write) {
7743                 ret = sched_rt_global_validate();
7744                 if (ret)
7745                         goto undo;
7746
7747                 ret = sched_rt_global_constraints();
7748                 if (ret)
7749                         goto undo;
7750
7751                 ret = sched_dl_global_constraints();
7752                 if (ret)
7753                         goto undo;
7754
7755                 sched_rt_do_global();
7756                 sched_dl_do_global();
7757         }
7758         if (0) {
7759 undo:
7760                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7761                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7762         }
7763         mutex_unlock(&mutex);
7764
7765         return ret;
7766 }
7767
7768 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7769                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7770                 loff_t *ppos)
7771 {
7772         int ret;
7773         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7774
7775         mutex_lock(&mutex);
7776         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7777         /* make sure that internally we keep jiffies */
7778         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7779         if (!ret && write) {
7780                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7781                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7782         }
7783         mutex_unlock(&mutex);
7784         return ret;
7785 }
7786
7787 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7788
7789 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7790 {
7791         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7792 }
7793
7794 static struct cgroup_subsys_state *
7795 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7796 {
7797         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7798         struct task_group *tg;
7799
7800         if (!parent) {
7801                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7802                 return &root_task_group.css;
7803         }
7804
7805         tg = sched_create_group(parent);
7806         if (IS_ERR(tg))
7807                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7808
7809         return &tg->css;
7810 }
7811
7812 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7813 {
7814         struct task_group *tg = css_tg(css);
7815         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
7816
7817         if (parent)
7818                 sched_online_group(tg, parent);
7819         return 0;
7820 }
7821
7822 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7823 {
7824         struct task_group *tg = css_tg(css);
7825
7826         sched_destroy_group(tg);
7827 }
7828
7829 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7830 {
7831         struct task_group *tg = css_tg(css);
7832
7833         sched_offline_group(tg);
7834 }
7835
7836 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7837                                  struct cgroup_taskset *tset)
7838 {
7839         struct task_struct *task;
7840
7841         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7842 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7843                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7844                         return -EINVAL;
7845 #else
7846                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7847                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7848                         return -EINVAL;
7849 #endif
7850         }
7851         return 0;
7852 }
7853
7854 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7855                               struct cgroup_taskset *tset)
7856 {
7857         struct task_struct *task;
7858
7859         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7860                 sched_move_task(task);
7861 }
7862
7863 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7864                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7865                             struct task_struct *task)
7866 {
7867         /*
7868          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7869          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7870          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7871          */
7872         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7873                 return;
7874
7875         sched_move_task(task);
7876 }
7877
7878 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7879 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7880                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7881 {
7882         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7883 }
7884
7885 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7886                                struct cftype *cft)
7887 {
7888         struct task_group *tg = css_tg(css);
7889
7890         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7891 }
7892
7893 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7894 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7895
7896 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7897 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7898
7899 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7900
7901 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7902 {
7903         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7904         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7905
7906         if (tg == &root_task_group)
7907                 return -EINVAL;
7908
7909         /*
7910          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7911          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7912          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7913          */
7914         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7915                 return -EINVAL;
7916
7917         /*
7918          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7919          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7920          * feasibility.
7921          */
7922         if (period > max_cfs_quota_period)
7923                 return -EINVAL;
7924
7925         /*
7926          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
7927          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
7928          */
7929         get_online_cpus();
7930         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7931         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7932         if (ret)
7933                 goto out_unlock;
7934
7935         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7936         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7937         /*
7938          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7939          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7940          */
7941         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7942                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7943         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7944         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7945         cfs_b->quota = quota;
7946
7947         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7948         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7949         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7950                 /* force a reprogram */
7951                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b, true);
7952         }
7953         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7954
7955         for_each_online_cpu(i) {
7956                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7957                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7958
7959                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7960                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7961                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7962
7963                 if (cfs_rq->throttled)
7964                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7965                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7966         }
7967         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7968                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7969 out_unlock:
7970         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7971         put_online_cpus();
7972
7973         return ret;
7974 }
7975
7976 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7977 {
7978         u64 quota, period;
7979
7980         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7981         if (cfs_quota_us < 0)
7982                 quota = RUNTIME_INF;
7983         else
7984                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7985
7986         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7987 }
7988
7989 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7990 {
7991         u64 quota_us;
7992
7993         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7994                 return -1;
7995
7996         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7997         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7998
7999         return quota_us;
8000 }
8001
8002 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8003 {
8004         u64 quota, period;
8005
8006         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8007         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8008
8009         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8010 }
8011
8012 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8013 {
8014         u64 cfs_period_us;
8015
8016         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8017         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8018
8019         return cfs_period_us;
8020 }
8021
8022 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8023                                   struct cftype *cft)
8024 {
8025         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8026 }
8027
8028 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8029                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8030 {
8031         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8032 }
8033
8034 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8035                                    struct cftype *cft)
8036 {
8037         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8038 }
8039
8040 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8041                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8042 {
8043         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8044 }
8045
8046 struct cfs_schedulable_data {
8047         struct task_group *tg;
8048         u64 period, quota;
8049 };
8050
8051 /*
8052  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8053  * note: units are usecs
8054  */
8055 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8056                                struct cfs_schedulable_data *d)
8057 {
8058         u64 quota, period;
8059
8060         if (tg == d->tg) {
8061                 period = d->period;
8062                 quota = d->quota;
8063         } else {
8064                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8065                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8066         }
8067
8068         /* note: these should typically be equivalent */
8069         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8070                 return RUNTIME_INF;
8071
8072         return to_ratio(period, quota);
8073 }
8074
8075 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8076 {
8077         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8078         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8079         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8080
8081         if (!tg->parent) {
8082                 quota = RUNTIME_INF;
8083         } else {
8084                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8085
8086                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8087                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8088
8089                 /*
8090                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8091                  * limit is set
8092                  */
8093                 if (quota == RUNTIME_INF)
8094                         quota = parent_quota;
8095                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8096                         return -EINVAL;
8097         }
8098         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8099
8100         return 0;
8101 }
8102
8103 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8104 {
8105         int ret;
8106         struct cfs_schedulable_data data = {
8107                 .tg = tg,
8108                 .period = period,
8109                 .quota = quota,
8110         };
8111
8112         if (quota != RUNTIME_INF) {
8113                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8114                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8115         }
8116
8117         rcu_read_lock();
8118         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8119         rcu_read_unlock();
8120
8121         return ret;
8122 }
8123
8124 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8125 {
8126         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8127         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8128
8129         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8130         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8131         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8132
8133         return 0;
8134 }
8135 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8136 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8137
8138 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8139 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8140                                 struct cftype *cft, s64 val)
8141 {
8142         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8143 }
8144
8145 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8146                                struct cftype *cft)
8147 {
8148         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8149 }
8150
8151 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8152                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8153 {
8154         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8155 }
8156
8157 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8158                                    struct cftype *cft)
8159 {
8160         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8161 }
8162 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8163
8164 static struct cftype cpu_files[] = {
8165 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8166         {
8167                 .name = "shares",
8168                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8169                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8170         },
8171 #endif
8172 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8173         {
8174                 .name = "cfs_quota_us",
8175                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8176                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8177         },
8178         {
8179                 .name = "cfs_period_us",
8180                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8181                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8182         },
8183         {
8184                 .name = "stat",
8185                 .seq_show = cpu_stats_show,
8186         },
8187 #endif
8188 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8189         {
8190                 .name = "rt_runtime_us",
8191                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8192                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8193         },
8194         {
8195                 .name = "rt_period_us",
8196                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8197                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8198         },
8199 #endif
8200         { }     /* terminate */
8201 };
8202
8203 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8204         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8205         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8206         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8207         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8208         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8209         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8210         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8211         .legacy_cftypes = cpu_files,
8212         .early_init     = 1,
8213 };
8214
8215 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8216
8217 void dump_cpu_task(int cpu)
8218 {
8219         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8220         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8221 }