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