Merge branch 'for-3.16' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/cgroup
[pandora-kernel.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 #ifdef smp_mb__before_atomic
94 void __smp_mb__before_atomic(void)
95 {
96         smp_mb__before_atomic();
97 }
98 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__before_atomic);
99 #endif
100
101 #ifdef smp_mb__after_atomic
102 void __smp_mb__after_atomic(void)
103 {
104         smp_mb__after_atomic();
105 }
106 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__after_atomic);
107 #endif
108
109 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
110 {
111         unsigned long delta;
112         ktime_t soft, hard, now;
113
114         for (;;) {
115                 if (hrtimer_active(period_timer))
116                         break;
117
118                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
119                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
120
121                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
122                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
123                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
124                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
125                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
126         }
127 }
128
129 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
130 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
131
132 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
133
134 void update_rq_clock(struct rq *rq)
135 {
136         s64 delta;
137
138         if (rq->skip_clock_update > 0)
139                 return;
140
141         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
142         rq->clock += delta;
143         update_rq_clock_task(rq, delta);
144 }
145
146 /*
147  * Debugging: various feature bits
148  */
149
150 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
151         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
152
153 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
154 #include "features.h"
155         0;
156
157 #undef SCHED_FEAT
158
159 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
160 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
161         #name ,
162
163 static const char * const sched_feat_names[] = {
164 #include "features.h"
165 };
166
167 #undef SCHED_FEAT
168
169 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
170 {
171         int i;
172
173         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
174                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
175                         seq_puts(m, "NO_");
176                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
177         }
178         seq_puts(m, "\n");
179
180         return 0;
181 }
182
183 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
184
185 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
186 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
187
188 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
189         jump_label_key__##enabled ,
190
191 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
192 #include "features.h"
193 };
194
195 #undef SCHED_FEAT
196
197 static void sched_feat_disable(int i)
198 {
199         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
200                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
201 }
202
203 static void sched_feat_enable(int i)
204 {
205         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
206                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
207 }
208 #else
209 static void sched_feat_disable(int i) { };
210 static void sched_feat_enable(int i) { };
211 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
212
213 static int sched_feat_set(char *cmp)
214 {
215         int i;
216         int neg = 0;
217
218         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
219                 neg = 1;
220                 cmp += 3;
221         }
222
223         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
224                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
225                         if (neg) {
226                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
227                                 sched_feat_disable(i);
228                         } else {
229                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
230                                 sched_feat_enable(i);
231                         }
232                         break;
233                 }
234         }
235
236         return i;
237 }
238
239 static ssize_t
240 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
241                 size_t cnt, loff_t *ppos)
242 {
243         char buf[64];
244         char *cmp;
245         int i;
246
247         if (cnt > 63)
248                 cnt = 63;
249
250         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
251                 return -EFAULT;
252
253         buf[cnt] = 0;
254         cmp = strstrip(buf);
255
256         i = sched_feat_set(cmp);
257         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
258                 return -EINVAL;
259
260         *ppos += cnt;
261
262         return cnt;
263 }
264
265 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
266 {
267         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
268 }
269
270 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
271         .open           = sched_feat_open,
272         .write          = sched_feat_write,
273         .read           = seq_read,
274         .llseek         = seq_lseek,
275         .release        = single_release,
276 };
277
278 static __init int sched_init_debug(void)
279 {
280         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
281                         &sched_feat_fops);
282
283         return 0;
284 }
285 late_initcall(sched_init_debug);
286 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
287
288 /*
289  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
290  * Limited because this is done with IRQs disabled.
291  */
292 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
293
294 /*
295  * period over which we average the RT time consumption, measured
296  * in ms.
297  *
298  * default: 1s
299  */
300 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
301
302 /*
303  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
304  * default: 1s
305  */
306 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
307
308 __read_mostly int scheduler_running;
309
310 /*
311  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
312  * default: 0.95s
313  */
314 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
315
316 /*
317  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
318  */
319 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
320         __acquires(rq->lock)
321 {
322         struct rq *rq;
323
324         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
325
326         for (;;) {
327                 rq = task_rq(p);
328                 raw_spin_lock(&rq->lock);
329                 if (likely(rq == task_rq(p)))
330                         return rq;
331                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
332         }
333 }
334
335 /*
336  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
337  */
338 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
339         __acquires(p->pi_lock)
340         __acquires(rq->lock)
341 {
342         struct rq *rq;
343
344         for (;;) {
345                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
346                 rq = task_rq(p);
347                 raw_spin_lock(&rq->lock);
348                 if (likely(rq == task_rq(p)))
349                         return rq;
350                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
351                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
352         }
353 }
354
355 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
356         __releases(rq->lock)
357 {
358         raw_spin_unlock(&rq->lock);
359 }
360
361 static inline void
362 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
363         __releases(rq->lock)
364         __releases(p->pi_lock)
365 {
366         raw_spin_unlock(&rq->lock);
367         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
368 }
369
370 /*
371  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
372  */
373 static struct rq *this_rq_lock(void)
374         __acquires(rq->lock)
375 {
376         struct rq *rq;
377
378         local_irq_disable();
379         rq = this_rq();
380         raw_spin_lock(&rq->lock);
381
382         return rq;
383 }
384
385 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
386 /*
387  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
388  */
389
390 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
391 {
392         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
393                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
394 }
395
396 /*
397  * High-resolution timer tick.
398  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
399  */
400 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
401 {
402         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
403
404         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
405
406         raw_spin_lock(&rq->lock);
407         update_rq_clock(rq);
408         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
409         raw_spin_unlock(&rq->lock);
410
411         return HRTIMER_NORESTART;
412 }
413
414 #ifdef CONFIG_SMP
415
416 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
417 {
418         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
419         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
420
421         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
422 }
423
424 /*
425  * called from hardirq (IPI) context
426  */
427 static void __hrtick_start(void *arg)
428 {
429         struct rq *rq = arg;
430
431         raw_spin_lock(&rq->lock);
432         __hrtick_restart(rq);
433         rq->hrtick_csd_pending = 0;
434         raw_spin_unlock(&rq->lock);
435 }
436
437 /*
438  * Called to set the hrtick timer state.
439  *
440  * called with rq->lock held and irqs disabled
441  */
442 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
443 {
444         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
445         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
446
447         hrtimer_set_expires(timer, time);
448
449         if (rq == this_rq()) {
450                 __hrtick_restart(rq);
451         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
452                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
453                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
454         }
455 }
456
457 static int
458 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
459 {
460         int cpu = (int)(long)hcpu;
461
462         switch (action) {
463         case CPU_UP_CANCELED:
464         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
465         case CPU_DOWN_PREPARE:
466         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
467         case CPU_DEAD:
468         case CPU_DEAD_FROZEN:
469                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
470                 return NOTIFY_OK;
471         }
472
473         return NOTIFY_DONE;
474 }
475
476 static __init void init_hrtick(void)
477 {
478         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
479 }
480 #else
481 /*
482  * Called to set the hrtick timer state.
483  *
484  * called with rq->lock held and irqs disabled
485  */
486 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
487 {
488         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
489                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
490 }
491
492 static inline void init_hrtick(void)
493 {
494 }
495 #endif /* CONFIG_SMP */
496
497 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
498 {
499 #ifdef CONFIG_SMP
500         rq->hrtick_csd_pending = 0;
501
502         rq->hrtick_csd.flags = 0;
503         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
504         rq->hrtick_csd.info = rq;
505 #endif
506
507         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
508         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
509 }
510 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
511 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
512 {
513 }
514
515 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
516 {
517 }
518
519 static inline void init_hrtick(void)
520 {
521 }
522 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
523
524 /*
525  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
526  */
527 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
528 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
529         for (;;) {                                                      \
530                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
531                 if (__old == __val)                                     \
532                         break;                                          \
533                 __val = __old;                                          \
534         }                                                               \
535         __old;                                                          \
536 })
537
538 #ifdef TIF_POLLING_NRFLAG
539 /*
540  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
541  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
542  * spurious IPIs.
543  */
544 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
545 {
546         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
547         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
548 }
549 #else
550 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
551 {
552         set_tsk_need_resched(p);
553         return true;
554 }
555 #endif
556
557 /*
558  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
559  *
560  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
561  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
562  * the target CPU.
563  */
564 void resched_task(struct task_struct *p)
565 {
566         int cpu;
567
568         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
569
570         if (test_tsk_need_resched(p))
571                 return;
572
573         cpu = task_cpu(p);
574
575         if (cpu == smp_processor_id()) {
576                 set_tsk_need_resched(p);
577                 set_preempt_need_resched();
578                 return;
579         }
580
581         if (set_nr_and_not_polling(p))
582                 smp_send_reschedule(cpu);
583 }
584
585 void resched_cpu(int cpu)
586 {
587         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
588         unsigned long flags;
589
590         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
591                 return;
592         resched_task(cpu_curr(cpu));
593         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
594 }
595
596 #ifdef CONFIG_SMP
597 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
598 /*
599  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
600  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
601  *
602  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
603  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
604  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
605  */
606 int get_nohz_timer_target(int pinned)
607 {
608         int cpu = smp_processor_id();
609         int i;
610         struct sched_domain *sd;
611
612         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
613                 return cpu;
614
615         rcu_read_lock();
616         for_each_domain(cpu, sd) {
617                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
618                         if (!idle_cpu(i)) {
619                                 cpu = i;
620                                 goto unlock;
621                         }
622                 }
623         }
624 unlock:
625         rcu_read_unlock();
626         return cpu;
627 }
628 /*
629  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
630  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
631  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
632  * idle system the next event might even be infinite time into the
633  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
634  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
635  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
636  * wheel for the next timer event.
637  */
638 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
639 {
640         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
641
642         if (cpu == smp_processor_id())
643                 return;
644
645         /*
646          * This is safe, as this function is called with the timer
647          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
648          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
649          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
650          * timer into account automatically.
651          */
652         if (rq->curr != rq->idle)
653                 return;
654
655         /*
656          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
657          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
658          * idle task through an additional NOOP schedule()
659          */
660         set_tsk_need_resched(rq->idle);
661
662         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
663         smp_mb();
664         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
665                 smp_send_reschedule(cpu);
666 }
667
668 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
669 {
670         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
671                 if (cpu != smp_processor_id() ||
672                     tick_nohz_tick_stopped())
673                         smp_send_reschedule(cpu);
674                 return true;
675         }
676
677         return false;
678 }
679
680 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
681 {
682         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
683                 wake_up_idle_cpu(cpu);
684 }
685
686 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
687 {
688         int cpu = smp_processor_id();
689
690         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
691                 return false;
692
693         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
694                 return true;
695
696         /*
697          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
698          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
699          */
700         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
701         return false;
702 }
703
704 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
705
706 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
707 {
708         return false;
709 }
710
711 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
712
713 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
714 bool sched_can_stop_tick(void)
715 {
716        struct rq *rq;
717
718        rq = this_rq();
719
720        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
721        smp_rmb();
722
723        /* More than one running task need preemption */
724        if (rq->nr_running > 1)
725                return false;
726
727        return true;
728 }
729 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
730
731 void sched_avg_update(struct rq *rq)
732 {
733         s64 period = sched_avg_period();
734
735         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
736                 /*
737                  * Inline assembly required to prevent the compiler
738                  * optimising this loop into a divmod call.
739                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
740                  */
741                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
742                 rq->age_stamp += period;
743                 rq->rt_avg /= 2;
744         }
745 }
746
747 #endif /* CONFIG_SMP */
748
749 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
750                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
751 /*
752  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
753  * node and @up when leaving it for the final time.
754  *
755  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
756  */
757 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
758                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
759 {
760         struct task_group *parent, *child;
761         int ret;
762
763         parent = from;
764
765 down:
766         ret = (*down)(parent, data);
767         if (ret)
768                 goto out;
769         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
770                 parent = child;
771                 goto down;
772
773 up:
774                 continue;
775         }
776         ret = (*up)(parent, data);
777         if (ret || parent == from)
778                 goto out;
779
780         child = parent;
781         parent = parent->parent;
782         if (parent)
783                 goto up;
784 out:
785         return ret;
786 }
787
788 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
789 {
790         return 0;
791 }
792 #endif
793
794 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
795 {
796         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
797         struct load_weight *load = &p->se.load;
798
799         /*
800          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
801          */
802         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
803                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
804                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
805                 return;
806         }
807
808         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
809         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
810 }
811
812 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
813 {
814         update_rq_clock(rq);
815         sched_info_queued(rq, p);
816         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
817 }
818
819 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
820 {
821         update_rq_clock(rq);
822         sched_info_dequeued(rq, p);
823         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
824 }
825
826 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
827 {
828         if (task_contributes_to_load(p))
829                 rq->nr_uninterruptible--;
830
831         enqueue_task(rq, p, flags);
832 }
833
834 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
835 {
836         if (task_contributes_to_load(p))
837                 rq->nr_uninterruptible++;
838
839         dequeue_task(rq, p, flags);
840 }
841
842 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
843 {
844 /*
845  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
846  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
847  */
848 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
849         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
850 #endif
851 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
852         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
853
854         /*
855          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
856          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
857          * {soft,}irq region.
858          *
859          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
860          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
861          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
862          * monotonic.
863          *
864          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
865          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
866          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
867          * atomic ops.
868          */
869         if (irq_delta > delta)
870                 irq_delta = delta;
871
872         rq->prev_irq_time += irq_delta;
873         delta -= irq_delta;
874 #endif
875 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
876         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
877                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
878                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
879
880                 if (unlikely(steal > delta))
881                         steal = delta;
882
883                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
884                 delta -= steal;
885         }
886 #endif
887
888         rq->clock_task += delta;
889
890 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
891         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
892                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
893 #endif
894 }
895
896 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
897 {
898         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
899         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
900
901         if (stop) {
902                 /*
903                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
904                  * userspace knows about and won't get confused about.
905                  *
906                  * Also, it will make PI more or less work without too
907                  * much confusion -- but then, stop work should not
908                  * rely on PI working anyway.
909                  */
910                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
911
912                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
913         }
914
915         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
916
917         if (old_stop) {
918                 /*
919                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
920                  * it can die in pieces.
921                  */
922                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
923         }
924 }
925
926 /*
927  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
928  */
929 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
930 {
931         return p->static_prio;
932 }
933
934 /*
935  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
936  * without taking RT-inheritance into account. Might be
937  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
938  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
939  * estimator recalculates.
940  */
941 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
942 {
943         int prio;
944
945         if (task_has_dl_policy(p))
946                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
947         else if (task_has_rt_policy(p))
948                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
949         else
950                 prio = __normal_prio(p);
951         return prio;
952 }
953
954 /*
955  * Calculate the current priority, i.e. the priority
956  * taken into account by the scheduler. This value might
957  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
958  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
959  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
960  */
961 static int effective_prio(struct task_struct *p)
962 {
963         p->normal_prio = normal_prio(p);
964         /*
965          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
966          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
967          * to the normal priority:
968          */
969         if (!rt_prio(p->prio))
970                 return p->normal_prio;
971         return p->prio;
972 }
973
974 /**
975  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
976  * @p: the task in question.
977  *
978  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
979  */
980 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
981 {
982         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
983 }
984
985 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
986                                        const struct sched_class *prev_class,
987                                        int oldprio)
988 {
989         if (prev_class != p->sched_class) {
990                 if (prev_class->switched_from)
991                         prev_class->switched_from(rq, p);
992                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
993         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
994                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
995 }
996
997 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
998 {
999         const struct sched_class *class;
1000
1001         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1002                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1003         } else {
1004                 for_each_class(class) {
1005                         if (class == rq->curr->sched_class)
1006                                 break;
1007                         if (class == p->sched_class) {
1008                                 resched_task(rq->curr);
1009                                 break;
1010                         }
1011                 }
1012         }
1013
1014         /*
1015          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1016          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1017          */
1018         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1019                 rq->skip_clock_update = 1;
1020 }
1021
1022 #ifdef CONFIG_SMP
1023 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1024 {
1025 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1026         /*
1027          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1028          * ttwu() will sort out the placement.
1029          */
1030         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1031                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
1032
1033 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1034         /*
1035          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1036          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1037          *
1038          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1039          * see task_group().
1040          *
1041          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1042          * task_rq_lock().
1043          */
1044         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1045                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1046 #endif
1047 #endif
1048
1049         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1050
1051         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1052                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1053                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1054                 p->se.nr_migrations++;
1055                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1056         }
1057
1058         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1059 }
1060
1061 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1062 {
1063         if (p->on_rq) {
1064                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1065
1066                 src_rq = task_rq(p);
1067                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1068
1069                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1070                 set_task_cpu(p, cpu);
1071                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1072                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1073         } else {
1074                 /*
1075                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1076                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1077                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1078                  */
1079                 p->wake_cpu = cpu;
1080         }
1081 }
1082
1083 struct migration_swap_arg {
1084         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1085         int src_cpu, dst_cpu;
1086 };
1087
1088 static int migrate_swap_stop(void *data)
1089 {
1090         struct migration_swap_arg *arg = data;
1091         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1092         int ret = -EAGAIN;
1093
1094         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1095         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1096
1097         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1098                         &arg->dst_task->pi_lock);
1099         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1100         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1101                 goto unlock;
1102
1103         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1104                 goto unlock;
1105
1106         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1107                 goto unlock;
1108
1109         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1110                 goto unlock;
1111
1112         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1113         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1114
1115         ret = 0;
1116
1117 unlock:
1118         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1119         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1120         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1121
1122         return ret;
1123 }
1124
1125 /*
1126  * Cross migrate two tasks
1127  */
1128 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1129 {
1130         struct migration_swap_arg arg;
1131         int ret = -EINVAL;
1132
1133         arg = (struct migration_swap_arg){
1134                 .src_task = cur,
1135                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1136                 .dst_task = p,
1137                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1138         };
1139
1140         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1141                 goto out;
1142
1143         /*
1144          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1145          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1146          */
1147         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1148                 goto out;
1149
1150         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1151                 goto out;
1152
1153         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1154                 goto out;
1155
1156         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1157         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1158
1159 out:
1160         return ret;
1161 }
1162
1163 struct migration_arg {
1164         struct task_struct *task;
1165         int dest_cpu;
1166 };
1167
1168 static int migration_cpu_stop(void *data);
1169
1170 /*
1171  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1172  *
1173  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1174  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1175  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1176  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1177  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1178  * @p has remained unscheduled the whole time.
1179  *
1180  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1181  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1182  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1183  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1184  * waiting to become inactive.
1185  */
1186 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1187 {
1188         unsigned long flags;
1189         int running, on_rq;
1190         unsigned long ncsw;
1191         struct rq *rq;
1192
1193         for (;;) {
1194                 /*
1195                  * We do the initial early heuristics without holding
1196                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1197                  * the runqueue lock when things look like they will
1198                  * work out!
1199                  */
1200                 rq = task_rq(p);
1201
1202                 /*
1203                  * If the task is actively running on another CPU
1204                  * still, just relax and busy-wait without holding
1205                  * any locks.
1206                  *
1207                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1208                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1209                  * But we don't care, since "task_running()" will
1210                  * return false if the runqueue has changed and p
1211                  * is actually now running somewhere else!
1212                  */
1213                 while (task_running(rq, p)) {
1214                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1215                                 return 0;
1216                         cpu_relax();
1217                 }
1218
1219                 /*
1220                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1221                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1222                  * just go back and repeat.
1223                  */
1224                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1225                 trace_sched_wait_task(p);
1226                 running = task_running(rq, p);
1227                 on_rq = p->on_rq;
1228                 ncsw = 0;
1229                 if (!match_state || p->state == match_state)
1230                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1231                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1232
1233                 /*
1234                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1235                  */
1236                 if (unlikely(!ncsw))
1237                         break;
1238
1239                 /*
1240                  * Was it really running after all now that we
1241                  * checked with the proper locks actually held?
1242                  *
1243                  * Oops. Go back and try again..
1244                  */
1245                 if (unlikely(running)) {
1246                         cpu_relax();
1247                         continue;
1248                 }
1249
1250                 /*
1251                  * It's not enough that it's not actively running,
1252                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1253                  * preempted!
1254                  *
1255                  * So if it was still runnable (but just not actively
1256                  * running right now), it's preempted, and we should
1257                  * yield - it could be a while.
1258                  */
1259                 if (unlikely(on_rq)) {
1260                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1261
1262                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1263                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1264                         continue;
1265                 }
1266
1267                 /*
1268                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1269                  * runnable, which means that it will never become
1270                  * running in the future either. We're all done!
1271                  */
1272                 break;
1273         }
1274
1275         return ncsw;
1276 }
1277
1278 /***
1279  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1280  * @p: the to-be-kicked thread
1281  *
1282  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1283  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1284  *
1285  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1286  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1287  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1288  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1289  * achieved as well.
1290  */
1291 void kick_process(struct task_struct *p)
1292 {
1293         int cpu;
1294
1295         preempt_disable();
1296         cpu = task_cpu(p);
1297         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1298                 smp_send_reschedule(cpu);
1299         preempt_enable();
1300 }
1301 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1302 #endif /* CONFIG_SMP */
1303
1304 #ifdef CONFIG_SMP
1305 /*
1306  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1307  */
1308 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1309 {
1310         int nid = cpu_to_node(cpu);
1311         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1312         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1313         int dest_cpu;
1314
1315         /*
1316          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1317          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1318          * select the cpu on the other node.
1319          */
1320         if (nid != -1) {
1321                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1322
1323                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1324                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1325                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1326                                 continue;
1327                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1328                                 continue;
1329                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1330                                 return dest_cpu;
1331                 }
1332         }
1333
1334         for (;;) {
1335                 /* Any allowed, online CPU? */
1336                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1337                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1338                                 continue;
1339                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1340                                 continue;
1341                         goto out;
1342                 }
1343
1344                 switch (state) {
1345                 case cpuset:
1346                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1347                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1348                         state = possible;
1349                         break;
1350
1351                 case possible:
1352                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1353                         state = fail;
1354                         break;
1355
1356                 case fail:
1357                         BUG();
1358                         break;
1359                 }
1360         }
1361
1362 out:
1363         if (state != cpuset) {
1364                 /*
1365                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1366                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1367                  * leave kernel.
1368                  */
1369                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1370                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1371                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1372                 }
1373         }
1374
1375         return dest_cpu;
1376 }
1377
1378 /*
1379  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1380  */
1381 static inline
1382 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1383 {
1384         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1385
1386         /*
1387          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1388          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1389          * cpu.
1390          *
1391          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1392          *
1393          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1394          *   not worry about this generic constraint ]
1395          */
1396         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1397                      !cpu_online(cpu)))
1398                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1399
1400         return cpu;
1401 }
1402
1403 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1404 {
1405         s64 diff = sample - *avg;
1406         *avg += diff >> 3;
1407 }
1408 #endif
1409
1410 static void
1411 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1412 {
1413 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1414         struct rq *rq = this_rq();
1415
1416 #ifdef CONFIG_SMP
1417         int this_cpu = smp_processor_id();
1418
1419         if (cpu == this_cpu) {
1420                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1421                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1422         } else {
1423                 struct sched_domain *sd;
1424
1425                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1426                 rcu_read_lock();
1427                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1428                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1429                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1430                                 break;
1431                         }
1432                 }
1433                 rcu_read_unlock();
1434         }
1435
1436         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1437                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1438
1439 #endif /* CONFIG_SMP */
1440
1441         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1442         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1443
1444         if (wake_flags & WF_SYNC)
1445                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1446
1447 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1448 }
1449
1450 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1451 {
1452         activate_task(rq, p, en_flags);
1453         p->on_rq = 1;
1454
1455         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1456         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1457                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1458 }
1459
1460 /*
1461  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1462  */
1463 static void
1464 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1465 {
1466         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1467         trace_sched_wakeup(p, true);
1468
1469         p->state = TASK_RUNNING;
1470 #ifdef CONFIG_SMP
1471         if (p->sched_class->task_woken)
1472                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1473
1474         if (rq->idle_stamp) {
1475                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1476                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1477
1478                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1479
1480                 if (rq->avg_idle > max)
1481                         rq->avg_idle = max;
1482
1483                 rq->idle_stamp = 0;
1484         }
1485 #endif
1486 }
1487
1488 static void
1489 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1490 {
1491 #ifdef CONFIG_SMP
1492         if (p->sched_contributes_to_load)
1493                 rq->nr_uninterruptible--;
1494 #endif
1495
1496         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1497         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1498 }
1499
1500 /*
1501  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1502  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1503  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1504  * the task is still ->on_rq.
1505  */
1506 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1507 {
1508         struct rq *rq;
1509         int ret = 0;
1510
1511         rq = __task_rq_lock(p);
1512         if (p->on_rq) {
1513                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1514                 update_rq_clock(rq);
1515                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1516                 ret = 1;
1517         }
1518         __task_rq_unlock(rq);
1519
1520         return ret;
1521 }
1522
1523 #ifdef CONFIG_SMP
1524 static void sched_ttwu_pending(void)
1525 {
1526         struct rq *rq = this_rq();
1527         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1528         struct task_struct *p;
1529
1530         raw_spin_lock(&rq->lock);
1531
1532         while (llist) {
1533                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1534                 llist = llist_next(llist);
1535                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1536         }
1537
1538         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1539 }
1540
1541 void scheduler_ipi(void)
1542 {
1543         /*
1544          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1545          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1546          * this IPI.
1547          */
1548         preempt_fold_need_resched();
1549
1550         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1551                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1552                         && !got_nohz_idle_kick())
1553                 return;
1554
1555         /*
1556          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1557          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1558          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1559          * we do call them.
1560          *
1561          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1562          * properly.
1563          *
1564          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1565          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1566          * somewhat pessimize the simple resched case.
1567          */
1568         irq_enter();
1569         tick_nohz_full_check();
1570         sched_ttwu_pending();
1571
1572         /*
1573          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1574          */
1575         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1576                 this_rq()->idle_balance = 1;
1577                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1578         }
1579         irq_exit();
1580 }
1581
1582 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1583 {
1584         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1585                 smp_send_reschedule(cpu);
1586 }
1587
1588 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1589 {
1590         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1591 }
1592 #endif /* CONFIG_SMP */
1593
1594 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1595 {
1596         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1597
1598 #if defined(CONFIG_SMP)
1599         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1600                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1601                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1602                 return;
1603         }
1604 #endif
1605
1606         raw_spin_lock(&rq->lock);
1607         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1608         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1609 }
1610
1611 /**
1612  * try_to_wake_up - wake up a thread
1613  * @p: the thread to be awakened
1614  * @state: the mask of task states that can be woken
1615  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1616  *
1617  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1618  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1619  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1620  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1621  * runnable without the overhead of this.
1622  *
1623  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1624  * or @state didn't match @p's state.
1625  */
1626 static int
1627 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1628 {
1629         unsigned long flags;
1630         int cpu, success = 0;
1631
1632         /*
1633          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1634          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1635          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1636          * set_current_state() the waiting thread does.
1637          */
1638         smp_mb__before_spinlock();
1639         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1640         if (!(p->state & state))
1641                 goto out;
1642
1643         success = 1; /* we're going to change ->state */
1644         cpu = task_cpu(p);
1645
1646         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1647                 goto stat;
1648
1649 #ifdef CONFIG_SMP
1650         /*
1651          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1652          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1653          */
1654         while (p->on_cpu)
1655                 cpu_relax();
1656         /*
1657          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1658          */
1659         smp_rmb();
1660
1661         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1662         p->state = TASK_WAKING;
1663
1664         if (p->sched_class->task_waking)
1665                 p->sched_class->task_waking(p);
1666
1667         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1668         if (task_cpu(p) != cpu) {
1669                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1670                 set_task_cpu(p, cpu);
1671         }
1672 #endif /* CONFIG_SMP */
1673
1674         ttwu_queue(p, cpu);
1675 stat:
1676         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1677 out:
1678         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1679
1680         return success;
1681 }
1682
1683 /**
1684  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1685  * @p: the thread to be awakened
1686  *
1687  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1688  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1689  * the current task.
1690  */
1691 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1692 {
1693         struct rq *rq = task_rq(p);
1694
1695         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1696             WARN_ON_ONCE(p == current))
1697                 return;
1698
1699         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1700
1701         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1702                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1703                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1704                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1705         }
1706
1707         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1708                 goto out;
1709
1710         if (!p->on_rq)
1711                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1712
1713         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1714         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1715 out:
1716         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1717 }
1718
1719 /**
1720  * wake_up_process - Wake up a specific process
1721  * @p: The process to be woken up.
1722  *
1723  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1724  * processes.
1725  *
1726  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1727  *
1728  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1729  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1730  */
1731 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1732 {
1733         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1734         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1735 }
1736 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1737
1738 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1739 {
1740         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1741 }
1742
1743 /*
1744  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1745  * p is forked by current.
1746  *
1747  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1748  */
1749 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1750 {
1751         p->on_rq                        = 0;
1752
1753         p->se.on_rq                     = 0;
1754         p->se.exec_start                = 0;
1755         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1756         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1757         p->se.nr_migrations             = 0;
1758         p->se.vruntime                  = 0;
1759         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1760
1761 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1762         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1763 #endif
1764
1765         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1766         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1767         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1768         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1769         p->dl.dl_period = 0;
1770         p->dl.flags = 0;
1771
1772         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1773
1774 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1775         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1776 #endif
1777
1778 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1779         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1780                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1781                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1782         }
1783
1784         if (clone_flags & CLONE_VM)
1785                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1786         else
1787                 p->numa_preferred_nid = -1;
1788
1789         p->node_stamp = 0ULL;
1790         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1791         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1792         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1793         p->numa_faults_memory = NULL;
1794         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1795         p->last_task_numa_placement = 0;
1796         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1797
1798         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1799         p->numa_group = NULL;
1800 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1801 }
1802
1803 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1804 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1805 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1806 {
1807         if (enabled)
1808                 sched_feat_set("NUMA");
1809         else
1810                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1811 }
1812 #else
1813 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1814
1815 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1816 {
1817         numabalancing_enabled = enabled;
1818 }
1819 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1820
1821 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1822 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1823                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1824 {
1825         struct ctl_table t;
1826         int err;
1827         int state = numabalancing_enabled;
1828
1829         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1830                 return -EPERM;
1831
1832         t = *table;
1833         t.data = &state;
1834         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1835         if (err < 0)
1836                 return err;
1837         if (write)
1838                 set_numabalancing_state(state);
1839         return err;
1840 }
1841 #endif
1842 #endif
1843
1844 /*
1845  * fork()/clone()-time setup:
1846  */
1847 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1848 {
1849         unsigned long flags;
1850         int cpu = get_cpu();
1851
1852         __sched_fork(clone_flags, p);
1853         /*
1854          * We mark the process as running here. This guarantees that
1855          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1856          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1857          */
1858         p->state = TASK_RUNNING;
1859
1860         /*
1861          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1862          */
1863         p->prio = current->normal_prio;
1864
1865         /*
1866          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1867          */
1868         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1869                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1870                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1871                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1872                         p->rt_priority = 0;
1873                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1874                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1875
1876                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1877                 set_load_weight(p);
1878
1879                 /*
1880                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1881                  * fulfilled its duty:
1882                  */
1883                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1884         }
1885
1886         if (dl_prio(p->prio)) {
1887                 put_cpu();
1888                 return -EAGAIN;
1889         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1890                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1891         } else {
1892                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1893         }
1894
1895         if (p->sched_class->task_fork)
1896                 p->sched_class->task_fork(p);
1897
1898         /*
1899          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1900          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1901          * is ran before sched_fork().
1902          *
1903          * Silence PROVE_RCU.
1904          */
1905         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1906         set_task_cpu(p, cpu);
1907         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1908
1909 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1910         if (likely(sched_info_on()))
1911                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1912 #endif
1913 #if defined(CONFIG_SMP)
1914         p->on_cpu = 0;
1915 #endif
1916         init_task_preempt_count(p);
1917 #ifdef CONFIG_SMP
1918         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1919         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1920 #endif
1921
1922         put_cpu();
1923         return 0;
1924 }
1925
1926 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1927 {
1928         if (runtime == RUNTIME_INF)
1929                 return 1ULL << 20;
1930
1931         /*
1932          * Doing this here saves a lot of checks in all
1933          * the calling paths, and returning zero seems
1934          * safe for them anyway.
1935          */
1936         if (period == 0)
1937                 return 0;
1938
1939         return div64_u64(runtime << 20, period);
1940 }
1941
1942 #ifdef CONFIG_SMP
1943 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1944 {
1945         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1946 }
1947
1948 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1949 {
1950         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1951         int cpus = 0;
1952
1953         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1954                 cpus++;
1955
1956         return cpus;
1957 }
1958 #else
1959 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1960 {
1961         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1962 }
1963
1964 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1965 {
1966         return 1;
1967 }
1968 #endif
1969
1970 static inline
1971 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1972 {
1973         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1974 }
1975
1976 static inline
1977 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1978 {
1979         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1980 }
1981
1982 static inline
1983 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1984 {
1985         return dl_b->bw != -1 &&
1986                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1987 }
1988
1989 /*
1990  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1991  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1992  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1993  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1994  *
1995  * This function is called while holding p's rq->lock.
1996  */
1997 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1998                        const struct sched_attr *attr)
1999 {
2000
2001         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2002         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2003         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2004         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2005         int cpus, err = -1;
2006
2007         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2008                 return 0;
2009
2010         /*
2011          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2012          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2013          * allocated bandwidth of the container.
2014          */
2015         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2016         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2017         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2018             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2019                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2020                 err = 0;
2021         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2022                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2023                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2024                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2025                 err = 0;
2026         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2027                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2028                 err = 0;
2029         }
2030         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2031
2032         return err;
2033 }
2034
2035 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2036
2037 /*
2038  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2039  *
2040  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2041  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2042  * on the runqueue and wakes it.
2043  */
2044 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2045 {
2046         unsigned long flags;
2047         struct rq *rq;
2048
2049         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2050 #ifdef CONFIG_SMP
2051         /*
2052          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2053          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2054          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2055          */
2056         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2057 #endif
2058
2059         /* Initialize new task's runnable average */
2060         init_task_runnable_average(p);
2061         rq = __task_rq_lock(p);
2062         activate_task(rq, p, 0);
2063         p->on_rq = 1;
2064         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2065         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2066 #ifdef CONFIG_SMP
2067         if (p->sched_class->task_woken)
2068                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2069 #endif
2070         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2071 }
2072
2073 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2074
2075 /**
2076  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2077  * @notifier: notifier struct to register
2078  */
2079 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2080 {
2081         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2082 }
2083 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2084
2085 /**
2086  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2087  * @notifier: notifier struct to unregister
2088  *
2089  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2090  */
2091 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2092 {
2093         hlist_del(&notifier->link);
2094 }
2095 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2096
2097 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2098 {
2099         struct preempt_notifier *notifier;
2100
2101         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2102                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2103 }
2104
2105 static void
2106 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2107                                  struct task_struct *next)
2108 {
2109         struct preempt_notifier *notifier;
2110
2111         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2112                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2113 }
2114
2115 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2116
2117 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2118 {
2119 }
2120
2121 static void
2122 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2123                                  struct task_struct *next)
2124 {
2125 }
2126
2127 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2128
2129 /**
2130  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2131  * @rq: the runqueue preparing to switch
2132  * @prev: the current task that is being switched out
2133  * @next: the task we are going to switch to.
2134  *
2135  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2136  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2137  * switch.
2138  *
2139  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2140  * hooks.
2141  */
2142 static inline void
2143 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2144                     struct task_struct *next)
2145 {
2146         trace_sched_switch(prev, next);
2147         sched_info_switch(rq, prev, next);
2148         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2149         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2150         prepare_lock_switch(rq, next);
2151         prepare_arch_switch(next);
2152 }
2153
2154 /**
2155  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2156  * @rq: runqueue associated with task-switch
2157  * @prev: the thread we just switched away from.
2158  *
2159  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2160  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2161  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2162  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2163  *
2164  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2165  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2166  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2167  * details.)
2168  */
2169 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2170         __releases(rq->lock)
2171 {
2172         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2173         long prev_state;
2174
2175         rq->prev_mm = NULL;
2176
2177         /*
2178          * A task struct has one reference for the use as "current".
2179          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2180          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2181          * the scheduled task must drop that reference.
2182          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2183          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2184          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2185          * be dropped twice.
2186          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2187          */
2188         prev_state = prev->state;
2189         vtime_task_switch(prev);
2190         finish_arch_switch(prev);
2191         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2192         finish_lock_switch(rq, prev);
2193         finish_arch_post_lock_switch();
2194
2195         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2196         if (mm)
2197                 mmdrop(mm);
2198         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2199                 if (prev->sched_class->task_dead)
2200                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2201
2202                 /*
2203                  * Remove function-return probe instances associated with this
2204                  * task and put them back on the free list.
2205                  */
2206                 kprobe_flush_task(prev);
2207                 put_task_struct(prev);
2208         }
2209
2210         tick_nohz_task_switch(current);
2211 }
2212
2213 #ifdef CONFIG_SMP
2214
2215 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2216 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2217 {
2218         if (rq->post_schedule) {
2219                 unsigned long flags;
2220
2221                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2222                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2223                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2224                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2225
2226                 rq->post_schedule = 0;
2227         }
2228 }
2229
2230 #else
2231
2232 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2233 {
2234 }
2235
2236 #endif
2237
2238 /**
2239  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2240  * @prev: the thread we just switched away from.
2241  */
2242 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2243         __releases(rq->lock)
2244 {
2245         struct rq *rq = this_rq();
2246
2247         finish_task_switch(rq, prev);
2248
2249         /*
2250          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2251          * task_switch?
2252          */
2253         post_schedule(rq);
2254
2255 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2256         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2257         preempt_enable();
2258 #endif
2259         if (current->set_child_tid)
2260                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2261 }
2262
2263 /*
2264  * context_switch - switch to the new MM and the new
2265  * thread's register state.
2266  */
2267 static inline void
2268 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2269                struct task_struct *next)
2270 {
2271         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2272
2273         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2274
2275         mm = next->mm;
2276         oldmm = prev->active_mm;
2277         /*
2278          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2279          * combine the page table reload and the switch backend into
2280          * one hypercall.
2281          */
2282         arch_start_context_switch(prev);
2283
2284         if (!mm) {
2285                 next->active_mm = oldmm;
2286                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2287                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2288         } else
2289                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2290
2291         if (!prev->mm) {
2292                 prev->active_mm = NULL;
2293                 rq->prev_mm = oldmm;
2294         }
2295         /*
2296          * Since the runqueue lock will be released by the next
2297          * task (which is an invalid locking op but in the case
2298          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2299          * do an early lockdep release here:
2300          */
2301 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2302         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2303 #endif
2304
2305         context_tracking_task_switch(prev, next);
2306         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2307         switch_to(prev, next, prev);
2308
2309         barrier();
2310         /*
2311          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2312          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2313          * frame will be invalid.
2314          */
2315         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2316 }
2317
2318 /*
2319  * nr_running and nr_context_switches:
2320  *
2321  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2322  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2323  */
2324 unsigned long nr_running(void)
2325 {
2326         unsigned long i, sum = 0;
2327
2328         for_each_online_cpu(i)
2329                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2330
2331         return sum;
2332 }
2333
2334 unsigned long long nr_context_switches(void)
2335 {
2336         int i;
2337         unsigned long long sum = 0;
2338
2339         for_each_possible_cpu(i)
2340                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2341
2342         return sum;
2343 }
2344
2345 unsigned long nr_iowait(void)
2346 {
2347         unsigned long i, sum = 0;
2348
2349         for_each_possible_cpu(i)
2350                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2351
2352         return sum;
2353 }
2354
2355 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2356 {
2357         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2358         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2359 }
2360
2361 #ifdef CONFIG_SMP
2362
2363 /*
2364  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2365  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2366  */
2367 void sched_exec(void)
2368 {
2369         struct task_struct *p = current;
2370         unsigned long flags;
2371         int dest_cpu;
2372
2373         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2374         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2375         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2376                 goto unlock;
2377
2378         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2379                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2380
2381                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2382                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2383                 return;
2384         }
2385 unlock:
2386         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2387 }
2388
2389 #endif
2390
2391 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2392 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2393
2394 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2395 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2396
2397 /*
2398  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2399  * @p in case that task is currently running.
2400  *
2401  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2402  */
2403 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2404 {
2405         u64 ns = 0;
2406
2407         if (task_current(rq, p)) {
2408                 update_rq_clock(rq);
2409                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2410                 if ((s64)ns < 0)
2411                         ns = 0;
2412         }
2413
2414         return ns;
2415 }
2416
2417 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2418 {
2419         unsigned long flags;
2420         struct rq *rq;
2421         u64 ns = 0;
2422
2423         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2424         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2425         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2426
2427         return ns;
2428 }
2429
2430 /*
2431  * Return accounted runtime for the task.
2432  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2433  * pending runtime that have not been accounted yet.
2434  */
2435 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2436 {
2437         unsigned long flags;
2438         struct rq *rq;
2439         u64 ns = 0;
2440
2441 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2442         /*
2443          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2444          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2445          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2446          *
2447          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2448          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2449          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2450          */
2451         if (!p->on_cpu)
2452                 return p->se.sum_exec_runtime;
2453 #endif
2454
2455         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2456         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2457         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2458
2459         return ns;
2460 }
2461
2462 /*
2463  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2464  * We call it with interrupts disabled.
2465  */
2466 void scheduler_tick(void)
2467 {
2468         int cpu = smp_processor_id();
2469         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2470         struct task_struct *curr = rq->curr;
2471
2472         sched_clock_tick();
2473
2474         raw_spin_lock(&rq->lock);
2475         update_rq_clock(rq);
2476         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2477         update_cpu_load_active(rq);
2478         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2479
2480         perf_event_task_tick();
2481
2482 #ifdef CONFIG_SMP
2483         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2484         trigger_load_balance(rq);
2485 #endif
2486         rq_last_tick_reset(rq);
2487 }
2488
2489 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2490 /**
2491  * scheduler_tick_max_deferment
2492  *
2493  * Keep at least one tick per second when a single
2494  * active task is running because the scheduler doesn't
2495  * yet completely support full dynticks environment.
2496  *
2497  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2498  * balancing, etc... continue to move forward, even
2499  * with a very low granularity.
2500  *
2501  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2502  */
2503 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2504 {
2505         struct rq *rq = this_rq();
2506         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2507
2508         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2509
2510         if (time_before_eq(next, now))
2511                 return 0;
2512
2513         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2514 }
2515 #endif
2516
2517 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2518 {
2519         if (in_lock_functions(addr)) {
2520                 addr = CALLER_ADDR2;
2521                 if (in_lock_functions(addr))
2522                         addr = CALLER_ADDR3;
2523         }
2524         return addr;
2525 }
2526
2527 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2528                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2529
2530 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2531 {
2532 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2533         /*
2534          * Underflow?
2535          */
2536         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2537                 return;
2538 #endif
2539         __preempt_count_add(val);
2540 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2541         /*
2542          * Spinlock count overflowing soon?
2543          */
2544         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2545                                 PREEMPT_MASK - 10);
2546 #endif
2547         if (preempt_count() == val) {
2548                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2549 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2550                 current->preempt_disable_ip = ip;
2551 #endif
2552                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2553         }
2554 }
2555 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2556
2557 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2558 {
2559 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2560         /*
2561          * Underflow?
2562          */
2563         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2564                 return;
2565         /*
2566          * Is the spinlock portion underflowing?
2567          */
2568         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2569                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2570                 return;
2571 #endif
2572
2573         if (preempt_count() == val)
2574                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2575         __preempt_count_sub(val);
2576 }
2577 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2578
2579 #endif
2580
2581 /*
2582  * Print scheduling while atomic bug:
2583  */
2584 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2585 {
2586         if (oops_in_progress)
2587                 return;
2588
2589         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2590                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2591
2592         debug_show_held_locks(prev);
2593         print_modules();
2594         if (irqs_disabled())
2595                 print_irqtrace_events(prev);
2596 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2597         if (in_atomic_preempt_off()) {
2598                 pr_err("Preemption disabled at:");
2599                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2600                 pr_cont("\n");
2601         }
2602 #endif
2603         dump_stack();
2604         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2605 }
2606
2607 /*
2608  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2609  */
2610 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2611 {
2612         /*
2613          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2614          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2615          * if we are scheduling when we should not.
2616          */
2617         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2618                 __schedule_bug(prev);
2619         rcu_sleep_check();
2620
2621         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2622
2623         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2624 }
2625
2626 /*
2627  * Pick up the highest-prio task:
2628  */
2629 static inline struct task_struct *
2630 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2631 {
2632         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2633         struct task_struct *p;
2634
2635         /*
2636          * Optimization: we know that if all tasks are in
2637          * the fair class we can call that function directly:
2638          */
2639         if (likely(prev->sched_class == class &&
2640                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2641                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2642                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2643                         goto again;
2644
2645                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2646                 if (unlikely(!p))
2647                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2648
2649                 return p;
2650         }
2651
2652 again:
2653         for_each_class(class) {
2654                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2655                 if (p) {
2656                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2657                                 goto again;
2658                         return p;
2659                 }
2660         }
2661
2662         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2663 }
2664
2665 /*
2666  * __schedule() is the main scheduler function.
2667  *
2668  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2669  *
2670  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2671  *
2672  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2673  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2674  *
2675  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2676  *      interrupt handler scheduler_tick().
2677  *
2678  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2679  *      task to the run-queue and that's it.
2680  *
2681  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2682  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2683  *      called on the nearest possible occasion:
2684  *
2685  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2686  *
2687  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2688  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2689  *           spin_unlock()!)
2690  *
2691  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2692  *           preemptible context
2693  *
2694  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2695  *         then at the next:
2696  *
2697  *          - cond_resched() call
2698  *          - explicit schedule() call
2699  *          - return from syscall or exception to user-space
2700  *          - return from interrupt-handler to user-space
2701  */
2702 static void __sched __schedule(void)
2703 {
2704         struct task_struct *prev, *next;
2705         unsigned long *switch_count;
2706         struct rq *rq;
2707         int cpu;
2708
2709 need_resched:
2710         preempt_disable();
2711         cpu = smp_processor_id();
2712         rq = cpu_rq(cpu);
2713         rcu_note_context_switch(cpu);
2714         prev = rq->curr;
2715
2716         schedule_debug(prev);
2717
2718         if (sched_feat(HRTICK))
2719                 hrtick_clear(rq);
2720
2721         /*
2722          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2723          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2724          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2725          */
2726         smp_mb__before_spinlock();
2727         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2728
2729         switch_count = &prev->nivcsw;
2730         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2731                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2732                         prev->state = TASK_RUNNING;
2733                 } else {
2734                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2735                         prev->on_rq = 0;
2736
2737                         /*
2738                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2739                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2740                          * concurrency.
2741                          */
2742                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2743                                 struct task_struct *to_wakeup;
2744
2745                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2746                                 if (to_wakeup)
2747                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2748                         }
2749                 }
2750                 switch_count = &prev->nvcsw;
2751         }
2752
2753         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2754                 update_rq_clock(rq);
2755
2756         next = pick_next_task(rq, prev);
2757         clear_tsk_need_resched(prev);
2758         clear_preempt_need_resched();
2759         rq->skip_clock_update = 0;
2760
2761         if (likely(prev != next)) {
2762                 rq->nr_switches++;
2763                 rq->curr = next;
2764                 ++*switch_count;
2765
2766                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2767                 /*
2768                  * The context switch have flipped the stack from under us
2769                  * and restored the local variables which were saved when
2770                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2771                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2772                  */
2773                 cpu = smp_processor_id();
2774                 rq = cpu_rq(cpu);
2775         } else
2776                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2777
2778         post_schedule(rq);
2779
2780         sched_preempt_enable_no_resched();
2781         if (need_resched())
2782                 goto need_resched;
2783 }
2784
2785 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2786 {
2787         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2788                 return;
2789         /*
2790          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2791          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2792          */
2793         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2794                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2795 }
2796
2797 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2798 {
2799         struct task_struct *tsk = current;
2800
2801         sched_submit_work(tsk);
2802         __schedule();
2803 }
2804 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2805
2806 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2807 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2808 {
2809         /*
2810          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2811          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2812          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2813          * we find a better solution.
2814          */
2815         user_exit();
2816         schedule();
2817         user_enter();
2818 }
2819 #endif
2820
2821 /**
2822  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2823  *
2824  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2825  */
2826 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2827 {
2828         sched_preempt_enable_no_resched();
2829         schedule();
2830         preempt_disable();
2831 }
2832
2833 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2834 /*
2835  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2836  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2837  * occur there and call schedule directly.
2838  */
2839 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2840 {
2841         /*
2842          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2843          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2844          */
2845         if (likely(!preemptible()))
2846                 return;
2847
2848         do {
2849                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2850                 __schedule();
2851                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2852
2853                 /*
2854                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2855                  * between schedule and now.
2856                  */
2857                 barrier();
2858         } while (need_resched());
2859 }
2860 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2861 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2862
2863 /*
2864  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2865  * off of irq context.
2866  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2867  * protect us against recursive calling from irq.
2868  */
2869 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2870 {
2871         enum ctx_state prev_state;
2872
2873         /* Catch callers which need to be fixed */
2874         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2875
2876         prev_state = exception_enter();
2877
2878         do {
2879                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2880                 local_irq_enable();
2881                 __schedule();
2882                 local_irq_disable();
2883                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2884
2885                 /*
2886                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2887                  * between schedule and now.
2888                  */
2889                 barrier();
2890         } while (need_resched());
2891
2892         exception_exit(prev_state);
2893 }
2894
2895 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2896                           void *key)
2897 {
2898         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2899 }
2900 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2901
2902 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2903
2904 /*
2905  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2906  * @p: task
2907  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2908  *
2909  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2910  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2911  *
2912  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2913  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2914  */
2915 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2916 {
2917         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2918         struct rq *rq;
2919         const struct sched_class *prev_class;
2920
2921         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2922
2923         rq = __task_rq_lock(p);
2924
2925         /*
2926          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2927          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2928          *
2929          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2930          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2931          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2932          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2933          * with interrupts disabled and will complete the lock
2934          * protected section without being interrupted. So there is no
2935          * real need to boost.
2936          */
2937         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2938                 WARN_ON(p != rq->curr);
2939                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2940                 goto out_unlock;
2941         }
2942
2943         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2944         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2945         oldprio = p->prio;
2946         prev_class = p->sched_class;
2947         on_rq = p->on_rq;
2948         running = task_current(rq, p);
2949         if (on_rq)
2950                 dequeue_task(rq, p, 0);
2951         if (running)
2952                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2953
2954         /*
2955          * Boosting condition are:
2956          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2957          *      --> -dl task blocks on mutex A
2958          *
2959          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2960          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2961          *          running task
2962          */
2963         if (dl_prio(prio)) {
2964                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2965                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2966                         p->dl.dl_boosted = 1;
2967                         p->dl.dl_throttled = 0;
2968                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2969                 } else
2970                         p->dl.dl_boosted = 0;
2971                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2972         } else if (rt_prio(prio)) {
2973                 if (dl_prio(oldprio))
2974                         p->dl.dl_boosted = 0;
2975                 if (oldprio < prio)
2976                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2977                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2978         } else {
2979                 if (dl_prio(oldprio))
2980                         p->dl.dl_boosted = 0;
2981                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2982         }
2983
2984         p->prio = prio;
2985
2986         if (running)
2987                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2988         if (on_rq)
2989                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2990
2991         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2992 out_unlock:
2993         __task_rq_unlock(rq);
2994 }
2995 #endif
2996
2997 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2998 {
2999         int old_prio, delta, on_rq;
3000         unsigned long flags;
3001         struct rq *rq;
3002
3003         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3004                 return;
3005         /*
3006          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3007          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3008          */
3009         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3010         /*
3011          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3012          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3013          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3014          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3015          */
3016         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3017                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3018                 goto out_unlock;
3019         }
3020         on_rq = p->on_rq;
3021         if (on_rq)
3022                 dequeue_task(rq, p, 0);
3023
3024         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3025         set_load_weight(p);
3026         old_prio = p->prio;
3027         p->prio = effective_prio(p);
3028         delta = p->prio - old_prio;
3029
3030         if (on_rq) {
3031                 enqueue_task(rq, p, 0);
3032                 /*
3033                  * If the task increased its priority or is running and
3034                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3035                  */
3036                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3037                         resched_task(rq->curr);
3038         }
3039 out_unlock:
3040         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3041 }
3042 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3043
3044 /*
3045  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3046  * @p: task
3047  * @nice: nice value
3048  */
3049 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3050 {
3051         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3052         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3053
3054         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3055                 capable(CAP_SYS_NICE));
3056 }
3057
3058 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3059
3060 /*
3061  * sys_nice - change the priority of the current process.
3062  * @increment: priority increment
3063  *
3064  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3065  * does similar things.
3066  */
3067 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3068 {
3069         long nice, retval;
3070
3071         /*
3072          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3073          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3074          * and we have a single winner.
3075          */
3076         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3077         nice = task_nice(current) + increment;
3078
3079         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3080         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3081                 return -EPERM;
3082
3083         retval = security_task_setnice(current, nice);
3084         if (retval)
3085                 return retval;
3086
3087         set_user_nice(current, nice);
3088         return 0;
3089 }
3090
3091 #endif
3092
3093 /**
3094  * task_prio - return the priority value of a given task.
3095  * @p: the task in question.
3096  *
3097  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3098  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3099  * around 0, value goes from -16 to +15.
3100  */
3101 int task_prio(const struct task_struct *p)
3102 {
3103         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3104 }
3105
3106 /**
3107  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3108  * @cpu: the processor in question.
3109  *
3110  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3111  */
3112 int idle_cpu(int cpu)
3113 {
3114         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3115
3116         if (rq->curr != rq->idle)
3117                 return 0;
3118
3119         if (rq->nr_running)
3120                 return 0;
3121
3122 #ifdef CONFIG_SMP
3123         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3124                 return 0;
3125 #endif
3126
3127         return 1;
3128 }
3129
3130 /**
3131  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3132  * @cpu: the processor in question.
3133  *
3134  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3135  */
3136 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3137 {
3138         return cpu_rq(cpu)->idle;
3139 }
3140
3141 /**
3142  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3143  * @pid: the pid in question.
3144  *
3145  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3146  */
3147 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3148 {
3149         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3150 }
3151
3152 /*
3153  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3154  * SCHED_DEADLINE task.
3155  *
3156  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3157  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3158  * for the first time with its new policy.
3159  */
3160 static void
3161 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3162 {
3163         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3164
3165         init_dl_task_timer(dl_se);
3166         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3167         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3168         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3169         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3170         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3171         dl_se->dl_throttled = 0;
3172         dl_se->dl_new = 1;
3173         dl_se->dl_yielded = 0;
3174 }
3175
3176 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3177                 const struct sched_attr *attr)
3178 {
3179         int policy = attr->sched_policy;
3180
3181         if (policy == -1) /* setparam */
3182                 policy = p->policy;
3183
3184         p->policy = policy;
3185
3186         if (dl_policy(policy))
3187                 __setparam_dl(p, attr);
3188         else if (fair_policy(policy))
3189                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3190
3191         /*
3192          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3193          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3194          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3195          */
3196         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3197         p->normal_prio = normal_prio(p);
3198         set_load_weight(p);
3199 }
3200
3201 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3202 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3203                            const struct sched_attr *attr)
3204 {
3205         __setscheduler_params(p, attr);
3206
3207         /*
3208          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3209          * task. It is safe to use the normal prio.
3210          */
3211         p->prio = normal_prio(p);
3212
3213         if (dl_prio(p->prio))
3214                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3215         else if (rt_prio(p->prio))
3216                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3217         else
3218                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3219 }
3220
3221 static void
3222 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3223 {
3224         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3225
3226         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3227         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3228         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3229         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3230         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3231 }
3232
3233 /*
3234  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3235  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3236  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3237  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3238  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3239  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3240  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3241  * sched_period, as the latter can be zero).
3242  */
3243 static bool
3244 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3245 {
3246         /* deadline != 0 */
3247         if (attr->sched_deadline == 0)
3248                 return false;
3249
3250         /*
3251          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3252          * that big.
3253          */
3254         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3255                 return false;
3256
3257         /*
3258          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3259          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3260          */
3261         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3262             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3263                 return false;
3264
3265         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3266         if ((attr->sched_period != 0 &&
3267              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3268             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3269                 return false;
3270
3271         return true;
3272 }
3273
3274 /*
3275  * check the target process has a UID that matches the current process's
3276  */
3277 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3278 {
3279         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3280         bool match;
3281
3282         rcu_read_lock();
3283         pcred = __task_cred(p);
3284         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3285                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3286         rcu_read_unlock();
3287         return match;
3288 }
3289
3290 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3291                                 const struct sched_attr *attr,
3292                                 bool user)
3293 {
3294         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3295                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3296         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3297         int policy = attr->sched_policy;
3298         unsigned long flags;
3299         const struct sched_class *prev_class;
3300         struct rq *rq;
3301         int reset_on_fork;
3302
3303         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3304         BUG_ON(in_interrupt());
3305 recheck:
3306         /* double check policy once rq lock held */
3307         if (policy < 0) {
3308                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3309                 policy = oldpolicy = p->policy;
3310         } else {
3311                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3312
3313                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3314                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3315                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3316                                 policy != SCHED_IDLE)
3317                         return -EINVAL;
3318         }
3319
3320         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3321                 return -EINVAL;
3322
3323         /*
3324          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3325          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3326          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3327          */
3328         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3329             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3330                 return -EINVAL;
3331         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3332             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3333                 return -EINVAL;
3334
3335         /*
3336          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3337          */
3338         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3339                 if (fair_policy(policy)) {
3340                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3341                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3342                                 return -EPERM;
3343                 }
3344
3345                 if (rt_policy(policy)) {
3346                         unsigned long rlim_rtprio =
3347                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3348
3349                         /* can't set/change the rt policy */
3350                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3351                                 return -EPERM;
3352
3353                         /* can't increase priority */
3354                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3355                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3356                                 return -EPERM;
3357                 }
3358
3359                  /*
3360                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3361                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3362                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3363                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3364                   */
3365                 if (dl_policy(policy))
3366                         return -EPERM;
3367
3368                 /*
3369                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3370                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3371                  */
3372                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3373                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3374                                 return -EPERM;
3375                 }
3376
3377                 /* can't change other user's priorities */
3378                 if (!check_same_owner(p))
3379                         return -EPERM;
3380
3381                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3382                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3383                         return -EPERM;
3384         }
3385
3386         if (user) {
3387                 retval = security_task_setscheduler(p);
3388                 if (retval)
3389                         return retval;
3390         }
3391
3392         /*
3393          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3394          * changing the priority of the task:
3395          *
3396          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3397          * runqueue lock must be held.
3398          */
3399         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3400
3401         /*
3402          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3403          */
3404         if (p == rq->stop) {
3405                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3406                 return -EINVAL;
3407         }
3408
3409         /*
3410          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3411          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3412          */
3413         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3414                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3415                         goto change;
3416                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3417                         goto change;
3418                 if (dl_policy(policy))
3419                         goto change;
3420
3421                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3422                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3423                 return 0;
3424         }
3425 change:
3426
3427         if (user) {
3428 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3429                 /*
3430                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3431                  * assigned.
3432                  */
3433                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3434                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3435                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3436                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3437                         return -EPERM;
3438                 }
3439 #endif
3440 #ifdef CONFIG_SMP
3441                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3442                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3443
3444                         /*
3445                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3446                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3447                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3448                          */
3449                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3450                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3451                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3452                                 return -EPERM;
3453                         }
3454                 }
3455 #endif
3456         }
3457
3458         /* recheck policy now with rq lock held */
3459         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3460                 policy = oldpolicy = -1;
3461                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3462                 goto recheck;
3463         }
3464
3465         /*
3466          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3467          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3468          * is available.
3469          */
3470         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3471                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3472                 return -EBUSY;
3473         }
3474
3475         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3476         oldprio = p->prio;
3477
3478         /*
3479          * Special case for priority boosted tasks.
3480          *
3481          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3482          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3483          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3484          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3485          * itself.
3486          */
3487         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3488                 __setscheduler_params(p, attr);
3489                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3490                 return 0;
3491         }
3492
3493         on_rq = p->on_rq;
3494         running = task_current(rq, p);
3495         if (on_rq)
3496                 dequeue_task(rq, p, 0);
3497         if (running)
3498                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3499
3500         prev_class = p->sched_class;
3501         __setscheduler(rq, p, attr);
3502
3503         if (running)
3504                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3505         if (on_rq) {
3506                 /*
3507                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3508                  * increased (user space view).
3509                  */
3510                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3511         }
3512
3513         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3514         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3515
3516         rt_mutex_adjust_pi(p);
3517
3518         return 0;
3519 }
3520
3521 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3522                                const struct sched_param *param, bool check)
3523 {
3524         struct sched_attr attr = {
3525                 .sched_policy   = policy,
3526                 .sched_priority = param->sched_priority,
3527                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3528         };
3529
3530         /*
3531          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3532          */
3533         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3534                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3535                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3536                 attr.sched_policy = policy;
3537         }
3538
3539         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3540 }
3541 /**
3542  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3543  * @p: the task in question.
3544  * @policy: new policy.
3545  * @param: structure containing the new RT priority.
3546  *
3547  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3548  *
3549  * NOTE that the task may be already dead.
3550  */
3551 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3552                        const struct sched_param *param)
3553 {
3554         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3555 }
3556 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3557
3558 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3559 {
3560         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3561 }
3562 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3563
3564 /**
3565  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3566  * @p: the task in question.
3567  * @policy: new policy.
3568  * @param: structure containing the new RT priority.
3569  *
3570  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3571  * current context has permission.  For example, this is needed in
3572  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3573  * but our caller might not have that capability.
3574  *
3575  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3576  */
3577 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3578                                const struct sched_param *param)
3579 {
3580         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3581 }
3582
3583 static int
3584 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3585 {
3586         struct sched_param lparam;
3587         struct task_struct *p;
3588         int retval;
3589
3590         if (!param || pid < 0)
3591                 return -EINVAL;
3592         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3593                 return -EFAULT;
3594
3595         rcu_read_lock();
3596         retval = -ESRCH;
3597         p = find_process_by_pid(pid);
3598         if (p != NULL)
3599                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3600         rcu_read_unlock();
3601
3602         return retval;
3603 }
3604
3605 /*
3606  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3607  */
3608 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3609                            struct sched_attr *attr)
3610 {
3611         u32 size;
3612         int ret;
3613
3614         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3615                 return -EFAULT;
3616
3617         /*
3618          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3619          */
3620         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3621
3622         ret = get_user(size, &uattr->size);
3623         if (ret)
3624                 return ret;
3625
3626         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3627                 goto err_size;
3628
3629         if (!size)              /* abi compat */
3630                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3631
3632         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3633                 goto err_size;
3634
3635         /*
3636          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3637          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3638          * user-space does not rely on any kernel feature
3639          * extensions we dont know about yet.
3640          */
3641         if (size > sizeof(*attr)) {
3642                 unsigned char __user *addr;
3643                 unsigned char __user *end;
3644                 unsigned char val;
3645
3646                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3647                 end  = (void __user *)uattr + size;
3648
3649                 for (; addr < end; addr++) {
3650                         ret = get_user(val, addr);
3651                         if (ret)
3652                                 return ret;
3653                         if (val)
3654                                 goto err_size;
3655                 }
3656                 size = sizeof(*attr);
3657         }
3658
3659         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3660         if (ret)
3661                 return -EFAULT;
3662
3663         /*
3664          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3665          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3666          */
3667         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3668
3669         return 0;
3670
3671 err_size:
3672         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3673         return -E2BIG;
3674 }
3675
3676 /**
3677  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3678  * @pid: the pid in question.
3679  * @policy: new policy.
3680  * @param: structure containing the new RT priority.
3681  *
3682  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3683  */
3684 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3685                 struct sched_param __user *, param)
3686 {
3687         /* negative values for policy are not valid */
3688         if (policy < 0)
3689                 return -EINVAL;
3690
3691         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3692 }
3693
3694 /**
3695  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3696  * @pid: the pid in question.
3697  * @param: structure containing the new RT priority.
3698  *
3699  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3700  */
3701 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3702 {
3703         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3704 }
3705
3706 /**
3707  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3708  * @pid: the pid in question.
3709  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3710  * @flags: for future extension.
3711  */
3712 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3713                                unsigned int, flags)
3714 {
3715         struct sched_attr attr;
3716         struct task_struct *p;
3717         int retval;
3718
3719         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3720                 return -EINVAL;
3721
3722         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3723         if (retval)
3724                 return retval;
3725
3726         if ((int)attr.sched_policy < 0)
3727                 return -EINVAL;
3728
3729         rcu_read_lock();
3730         retval = -ESRCH;
3731         p = find_process_by_pid(pid);
3732         if (p != NULL)
3733                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3734         rcu_read_unlock();
3735
3736         return retval;
3737 }
3738
3739 /**
3740  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3741  * @pid: the pid in question.
3742  *
3743  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3744  * code.
3745  */
3746 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3747 {
3748         struct task_struct *p;
3749         int retval;
3750
3751         if (pid < 0)
3752                 return -EINVAL;
3753
3754         retval = -ESRCH;
3755         rcu_read_lock();
3756         p = find_process_by_pid(pid);
3757         if (p) {
3758                 retval = security_task_getscheduler(p);
3759                 if (!retval)
3760                         retval = p->policy
3761                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3762         }
3763         rcu_read_unlock();
3764         return retval;
3765 }
3766
3767 /**
3768  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3769  * @pid: the pid in question.
3770  * @param: structure containing the RT priority.
3771  *
3772  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3773  * code.
3774  */
3775 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3776 {
3777         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3778         struct task_struct *p;
3779         int retval;
3780
3781         if (!param || pid < 0)
3782                 return -EINVAL;
3783
3784         rcu_read_lock();
3785         p = find_process_by_pid(pid);
3786         retval = -ESRCH;
3787         if (!p)
3788                 goto out_unlock;
3789
3790         retval = security_task_getscheduler(p);
3791         if (retval)
3792                 goto out_unlock;
3793
3794         if (task_has_rt_policy(p))
3795                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3796         rcu_read_unlock();
3797
3798         /*
3799          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3800          */
3801         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3802
3803         return retval;
3804
3805 out_unlock:
3806         rcu_read_unlock();
3807         return retval;
3808 }
3809
3810 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3811                            struct sched_attr *attr,
3812                            unsigned int usize)
3813 {
3814         int ret;
3815
3816         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3817                 return -EFAULT;
3818
3819         /*
3820          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3821          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3822          * user-space does not get uncomplete information.
3823          */
3824         if (usize < sizeof(*attr)) {
3825                 unsigned char *addr;
3826                 unsigned char *end;
3827
3828                 addr = (void *)attr + usize;
3829                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3830
3831                 for (; addr < end; addr++) {
3832                         if (*addr)
3833                                 return -EFBIG;
3834                 }
3835
3836                 attr->size = usize;
3837         }
3838
3839         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3840         if (ret)
3841                 return -EFAULT;
3842
3843         return 0;
3844 }
3845
3846 /**
3847  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3848  * @pid: the pid in question.
3849  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3850  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3851  * @flags: for future extension.
3852  */
3853 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3854                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3855 {
3856         struct sched_attr attr = {
3857                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3858         };
3859         struct task_struct *p;
3860         int retval;
3861
3862         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3863             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3864                 return -EINVAL;
3865
3866         rcu_read_lock();
3867         p = find_process_by_pid(pid);
3868         retval = -ESRCH;
3869         if (!p)
3870                 goto out_unlock;
3871
3872         retval = security_task_getscheduler(p);
3873         if (retval)
3874                 goto out_unlock;
3875
3876         attr.sched_policy = p->policy;
3877         if (p->sched_reset_on_fork)
3878                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3879         if (task_has_dl_policy(p))
3880                 __getparam_dl(p, &attr);
3881         else if (task_has_rt_policy(p))
3882                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3883         else
3884                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3885
3886         rcu_read_unlock();
3887
3888         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3889         return retval;
3890
3891 out_unlock:
3892         rcu_read_unlock();
3893         return retval;
3894 }
3895
3896 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3897 {
3898         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3899         struct task_struct *p;
3900         int retval;
3901
3902         rcu_read_lock();
3903
3904         p = find_process_by_pid(pid);
3905         if (!p) {
3906                 rcu_read_unlock();
3907                 return -ESRCH;
3908         }
3909
3910         /* Prevent p going away */
3911         get_task_struct(p);
3912         rcu_read_unlock();
3913
3914         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3915                 retval = -EINVAL;
3916                 goto out_put_task;
3917         }
3918         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3919                 retval = -ENOMEM;
3920                 goto out_put_task;
3921         }
3922         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3923                 retval = -ENOMEM;
3924                 goto out_free_cpus_allowed;
3925         }
3926         retval = -EPERM;
3927         if (!check_same_owner(p)) {
3928                 rcu_read_lock();
3929                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3930                         rcu_read_unlock();
3931                         goto out_unlock;
3932                 }
3933                 rcu_read_unlock();
3934         }
3935
3936         retval = security_task_setscheduler(p);
3937         if (retval)
3938                 goto out_unlock;
3939
3940
3941         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3942         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3943
3944         /*
3945          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3946          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3947          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3948          * root_domain.
3949          */
3950 #ifdef CONFIG_SMP
3951         if (task_has_dl_policy(p)) {
3952                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3953
3954                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3955                         retval = -EBUSY;
3956                         goto out_unlock;
3957                 }
3958         }
3959 #endif
3960 again:
3961         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3962
3963         if (!retval) {
3964                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3965                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3966                         /*
3967                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3968                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3969                          * cpuset's cpus_allowed
3970                          */
3971                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3972                         goto again;
3973                 }
3974         }
3975 out_unlock:
3976         free_cpumask_var(new_mask);
3977 out_free_cpus_allowed:
3978         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3979 out_put_task:
3980         put_task_struct(p);
3981         return retval;
3982 }
3983
3984 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3985                              struct cpumask *new_mask)
3986 {
3987         if (len < cpumask_size())
3988                 cpumask_clear(new_mask);
3989         else if (len > cpumask_size())
3990                 len = cpumask_size();
3991
3992         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3993 }
3994
3995 /**
3996  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3997  * @pid: pid of the process
3998  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3999  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4000  *
4001  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4002  */
4003 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4004                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4005 {
4006         cpumask_var_t new_mask;
4007         int retval;
4008
4009         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4010                 return -ENOMEM;
4011
4012         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4013         if (retval == 0)
4014                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4015         free_cpumask_var(new_mask);
4016         return retval;
4017 }
4018
4019 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4020 {
4021         struct task_struct *p;
4022         unsigned long flags;
4023         int retval;
4024
4025         rcu_read_lock();
4026
4027         retval = -ESRCH;
4028         p = find_process_by_pid(pid);
4029         if (!p)
4030                 goto out_unlock;
4031
4032         retval = security_task_getscheduler(p);
4033         if (retval)
4034                 goto out_unlock;
4035
4036         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4037         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4038         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4039
4040 out_unlock:
4041         rcu_read_unlock();
4042
4043         return retval;
4044 }
4045
4046 /**
4047  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4048  * @pid: pid of the process
4049  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4050  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4051  *
4052  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4053  */
4054 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4055                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4056 {
4057         int ret;
4058         cpumask_var_t mask;
4059
4060         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4061                 return -EINVAL;
4062         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4063                 return -EINVAL;
4064
4065         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4066                 return -ENOMEM;
4067
4068         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4069         if (ret == 0) {
4070                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4071
4072                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4073                         ret = -EFAULT;
4074                 else
4075                         ret = retlen;
4076         }
4077         free_cpumask_var(mask);
4078
4079         return ret;
4080 }
4081
4082 /**
4083  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4084  *
4085  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4086  * other threads running on this CPU then this function will return.
4087  *
4088  * Return: 0.
4089  */
4090 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4091 {
4092         struct rq *rq = this_rq_lock();
4093
4094         schedstat_inc(rq, yld_count);
4095         current->sched_class->yield_task(rq);
4096
4097         /*
4098          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4099          * no need to preempt or enable interrupts:
4100          */
4101         __release(rq->lock);
4102         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4103         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4104         sched_preempt_enable_no_resched();
4105
4106         schedule();
4107
4108         return 0;
4109 }
4110
4111 static void __cond_resched(void)
4112 {
4113         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4114         __schedule();
4115         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4116 }
4117
4118 int __sched _cond_resched(void)
4119 {
4120         rcu_cond_resched();
4121         if (should_resched()) {
4122                 __cond_resched();
4123                 return 1;
4124         }
4125         return 0;
4126 }
4127 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4128
4129 /*
4130  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4131  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4132  *
4133  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4134  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4135  * spin_unlock(), once by hand).
4136  */
4137 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4138 {
4139         bool need_rcu_resched = rcu_should_resched();
4140         int resched = should_resched();
4141         int ret = 0;
4142
4143         lockdep_assert_held(lock);
4144
4145         if (spin_needbreak(lock) || resched || need_rcu_resched) {
4146                 spin_unlock(lock);
4147                 if (resched)
4148                         __cond_resched();
4149                 else if (unlikely(need_rcu_resched))
4150                         rcu_resched();
4151                 else
4152                         cpu_relax();
4153                 ret = 1;
4154                 spin_lock(lock);
4155         }
4156         return ret;
4157 }
4158 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4159
4160 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4161 {
4162         BUG_ON(!in_softirq());
4163
4164         rcu_cond_resched();  /* BH disabled OK, just recording QSes. */
4165         if (should_resched()) {
4166                 local_bh_enable();
4167                 __cond_resched();
4168                 local_bh_disable();
4169                 return 1;
4170         }
4171         return 0;
4172 }
4173 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4174
4175 /**
4176  * yield - yield the current processor to other threads.
4177  *
4178  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4179  *
4180  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4181  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4182  * it, its already broken.
4183  *
4184  * Typical broken usage is:
4185  *
4186  * while (!event)
4187  *      yield();
4188  *
4189  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4190  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4191  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4192  *
4193  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4194  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4195  * If you still want to use yield(), do not!
4196  */
4197 void __sched yield(void)
4198 {
4199         set_current_state(TASK_RUNNING);
4200         sys_sched_yield();
4201 }
4202 EXPORT_SYMBOL(yield);
4203
4204 /**
4205  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4206  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4207  * processor it's on.
4208  * @p: target task
4209  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4210  *
4211  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4212  * can't go away on us before we can do any checks.
4213  *
4214  * Return:
4215  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4216  *      false (0) if we failed to boost the target.
4217  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4218  */
4219 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4220 {
4221         struct task_struct *curr = current;
4222         struct rq *rq, *p_rq;
4223         unsigned long flags;
4224         int yielded = 0;
4225
4226         local_irq_save(flags);
4227         rq = this_rq();
4228
4229 again:
4230         p_rq = task_rq(p);
4231         /*
4232          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4233          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4234          */
4235         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4236                 yielded = -ESRCH;
4237                 goto out_irq;
4238         }
4239
4240         double_rq_lock(rq, p_rq);
4241         if (task_rq(p) != p_rq) {
4242                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4243                 goto again;
4244         }
4245
4246         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4247                 goto out_unlock;
4248
4249         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4250                 goto out_unlock;
4251
4252         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4253                 goto out_unlock;
4254
4255         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4256         if (yielded) {
4257                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4258                 /*
4259                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4260                  * fairness.
4261                  */
4262                 if (preempt && rq != p_rq)
4263                         resched_task(p_rq->curr);
4264         }
4265
4266 out_unlock:
4267         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4268 out_irq:
4269         local_irq_restore(flags);
4270
4271         if (yielded > 0)
4272                 schedule();
4273
4274         return yielded;
4275 }
4276 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4277
4278 /*
4279  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4280  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4281  */
4282 void __sched io_schedule(void)
4283 {
4284         struct rq *rq = raw_rq();
4285
4286         delayacct_blkio_start();
4287         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4288         blk_flush_plug(current);
4289         current->in_iowait = 1;
4290         schedule();
4291         current->in_iowait = 0;
4292         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4293         delayacct_blkio_end();
4294 }
4295 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4296
4297 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4298 {
4299         struct rq *rq = raw_rq();
4300         long ret;
4301
4302         delayacct_blkio_start();
4303         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4304         blk_flush_plug(current);
4305         current->in_iowait = 1;
4306         ret = schedule_timeout(timeout);
4307         current->in_iowait = 0;
4308         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4309         delayacct_blkio_end();
4310         return ret;
4311 }
4312
4313 /**
4314  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4315  * @policy: scheduling class.
4316  *
4317  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4318  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4319  * On failure, a negative error code is returned.
4320  */
4321 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4322 {
4323         int ret = -EINVAL;
4324
4325         switch (policy) {
4326         case SCHED_FIFO:
4327         case SCHED_RR:
4328                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4329                 break;
4330         case SCHED_DEADLINE:
4331         case SCHED_NORMAL:
4332         case SCHED_BATCH:
4333         case SCHED_IDLE:
4334                 ret = 0;
4335                 break;
4336         }
4337         return ret;
4338 }
4339
4340 /**
4341  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4342  * @policy: scheduling class.
4343  *
4344  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4345  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4346  * On failure, a negative error code is returned.
4347  */
4348 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4349 {
4350         int ret = -EINVAL;
4351
4352         switch (policy) {
4353         case SCHED_FIFO:
4354         case SCHED_RR:
4355                 ret = 1;
4356                 break;
4357         case SCHED_DEADLINE:
4358         case SCHED_NORMAL:
4359         case SCHED_BATCH:
4360         case SCHED_IDLE:
4361                 ret = 0;
4362         }
4363         return ret;
4364 }
4365
4366 /**
4367  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4368  * @pid: pid of the process.
4369  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4370  *
4371  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4372  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4373  *
4374  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4375  * an error code.
4376  */
4377 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4378                 struct timespec __user *, interval)
4379 {
4380         struct task_struct *p;
4381         unsigned int time_slice;
4382         unsigned long flags;
4383         struct rq *rq;
4384         int retval;
4385         struct timespec t;
4386
4387         if (pid < 0)
4388                 return -EINVAL;
4389
4390         retval = -ESRCH;
4391         rcu_read_lock();
4392         p = find_process_by_pid(pid);
4393         if (!p)
4394                 goto out_unlock;
4395
4396         retval = security_task_getscheduler(p);
4397         if (retval)
4398                 goto out_unlock;
4399
4400         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4401         time_slice = 0;
4402         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4403                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4404         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4405
4406         rcu_read_unlock();
4407         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4408         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4409         return retval;
4410
4411 out_unlock:
4412         rcu_read_unlock();
4413         return retval;
4414 }
4415
4416 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4417
4418 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4419 {
4420         unsigned long free = 0;
4421         int ppid;
4422         unsigned state;
4423
4424         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4425         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4426                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4427 #if BITS_PER_LONG == 32
4428         if (state == TASK_RUNNING)
4429                 printk(KERN_CONT " running  ");
4430         else
4431                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4432 #else
4433         if (state == TASK_RUNNING)
4434                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4435         else
4436                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4437 #endif
4438 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4439         free = stack_not_used(p);
4440 #endif
4441         rcu_read_lock();
4442         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4443         rcu_read_unlock();
4444         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4445                 task_pid_nr(p), ppid,
4446                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4447
4448         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4449         show_stack(p, NULL);
4450 }
4451
4452 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4453 {
4454         struct task_struct *g, *p;
4455
4456 #if BITS_PER_LONG == 32
4457         printk(KERN_INFO
4458                 "  task                PC stack   pid father\n");
4459 #else
4460         printk(KERN_INFO
4461                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4462 #endif
4463         rcu_read_lock();
4464         do_each_thread(g, p) {
4465                 /*
4466                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4467                  * console might take a lot of time:
4468                  */
4469                 touch_nmi_watchdog();
4470                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4471                         sched_show_task(p);
4472         } while_each_thread(g, p);
4473
4474         touch_all_softlockup_watchdogs();
4475
4476 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4477         sysrq_sched_debug_show();
4478 #endif
4479         rcu_read_unlock();
4480         /*
4481          * Only show locks if all tasks are dumped:
4482          */
4483         if (!state_filter)
4484                 debug_show_all_locks();
4485 }
4486
4487 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4488 {
4489         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4490 }
4491
4492 /**
4493  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4494  * @idle: task in question
4495  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4496  *
4497  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4498  * flag, to make booting more robust.
4499  */
4500 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4501 {
4502         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4503         unsigned long flags;
4504
4505         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4506
4507         __sched_fork(0, idle);
4508         idle->state = TASK_RUNNING;
4509         idle->se.exec_start = sched_clock();
4510
4511         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4512         /*
4513          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4514          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4515          * lockdep check in task_group() will fail.
4516          *
4517          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4518          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4519          *
4520          * Silence PROVE_RCU
4521          */
4522         rcu_read_lock();
4523         __set_task_cpu(idle, cpu);
4524         rcu_read_unlock();
4525
4526         rq->curr = rq->idle = idle;
4527         idle->on_rq = 1;
4528 #if defined(CONFIG_SMP)
4529         idle->on_cpu = 1;
4530 #endif
4531         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4532
4533         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4534         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4535
4536         /*
4537          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4538          */
4539         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4540         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4541         vtime_init_idle(idle, cpu);
4542 #if defined(CONFIG_SMP)
4543         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4544 #endif
4545 }
4546
4547 #ifdef CONFIG_SMP
4548 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4549 {
4550         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4551                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4552
4553         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4554         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4555 }
4556
4557 /*
4558  * This is how migration works:
4559  *
4560  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4561  *    stop_one_cpu().
4562  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4563  *    off the CPU)
4564  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4565  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4566  *    it and puts it into the right queue.
4567  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4568  *    is done.
4569  */
4570
4571 /*
4572  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4573  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4574  * is removed from the allowed bitmask.
4575  *
4576  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4577  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4578  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4579  */
4580 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4581 {
4582         unsigned long flags;
4583         struct rq *rq;
4584         unsigned int dest_cpu;
4585         int ret = 0;
4586
4587         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4588
4589         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4590                 goto out;
4591
4592         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4593                 ret = -EINVAL;
4594                 goto out;
4595         }
4596
4597         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4598
4599         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4600         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4601                 goto out;
4602
4603         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4604         if (p->on_rq) {
4605                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4606                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4607                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4608                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4609                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4610                 return 0;
4611         }
4612 out:
4613         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4614
4615         return ret;
4616 }
4617 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4618
4619 /*
4620  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4621  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4622  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4623  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4624  *
4625  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4626  * as the task is no longer on this CPU.
4627  *
4628  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4629  */
4630 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4631 {
4632         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4633         int ret = 0;
4634
4635         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4636                 return ret;
4637
4638         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4639         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4640
4641         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4642         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4643         /* Already moved. */
4644         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4645                 goto done;
4646         /* Affinity changed (again). */
4647         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4648                 goto fail;
4649
4650         /*
4651          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4652          * placed properly.
4653          */
4654         if (p->on_rq) {
4655                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4656                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4657                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4658                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4659         }
4660 done:
4661         ret = 1;
4662 fail:
4663         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4664         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4665         return ret;
4666 }
4667
4668 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4669 /* Migrate current task p to target_cpu */
4670 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4671 {
4672         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4673         int curr_cpu = task_cpu(p);
4674
4675         if (curr_cpu == target_cpu)
4676                 return 0;
4677
4678         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4679                 return -EINVAL;
4680
4681         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4682
4683         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4684         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4685 }
4686
4687 /*
4688  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4689  * tasks on the runqueues
4690  */
4691 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4692 {
4693         struct rq *rq;
4694         unsigned long flags;
4695         bool on_rq, running;
4696
4697         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4698         on_rq = p->on_rq;
4699         running = task_current(rq, p);
4700
4701         if (on_rq)
4702                 dequeue_task(rq, p, 0);
4703         if (running)
4704                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4705
4706         p->numa_preferred_nid = nid;
4707
4708         if (running)
4709                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4710         if (on_rq)
4711                 enqueue_task(rq, p, 0);
4712         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4713 }
4714 #endif
4715
4716 /*
4717  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4718  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4719  * 'pushing' onto another runqueue.
4720  */
4721 static int migration_cpu_stop(void *data)
4722 {
4723         struct migration_arg *arg = data;
4724
4725         /*
4726          * The original target cpu might have gone down and we might
4727          * be on another cpu but it doesn't matter.
4728          */
4729         local_irq_disable();
4730         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4731         local_irq_enable();
4732         return 0;
4733 }
4734
4735 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4736
4737 /*
4738  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4739  * offline.
4740  */
4741 void idle_task_exit(void)
4742 {
4743         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4744
4745         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4746
4747         if (mm != &init_mm) {
4748                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4749                 finish_arch_post_lock_switch();
4750         }
4751         mmdrop(mm);
4752 }
4753
4754 /*
4755  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4756  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4757  * nr_active count is stable.
4758  *
4759  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4760  */
4761 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4762 {
4763         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4764         if (delta)
4765                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4766 }
4767
4768 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4769 {
4770 }
4771
4772 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4773         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4774 };
4775
4776 static struct task_struct fake_task = {
4777         /*
4778          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4779          */
4780         .prio = MAX_PRIO + 1,
4781         .sched_class = &fake_sched_class,
4782 };
4783
4784 /*
4785  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4786  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4787  *
4788  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4789  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4790  * because of lock validation efforts.
4791  */
4792 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4793 {
4794         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4795         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4796         int dest_cpu;
4797
4798         /*
4799          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4800          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4801          *
4802          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4803          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4804          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4805          * done here.
4806          */
4807         rq->stop = NULL;
4808
4809         /*
4810          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4811          * class method both need to have an up-to-date
4812          * value of rq->clock[_task]
4813          */
4814         update_rq_clock(rq);
4815
4816         for ( ; ; ) {
4817                 /*
4818                  * There's this thread running, bail when that's the only
4819                  * remaining thread.
4820                  */
4821                 if (rq->nr_running == 1)
4822                         break;
4823
4824                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4825                 BUG_ON(!next);
4826                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4827
4828                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4829                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4830                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4831
4832                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4833
4834                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4835         }
4836
4837         rq->stop = stop;
4838 }
4839
4840 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4841
4842 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4843
4844 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4845         {
4846                 .procname       = "sched_domain",
4847                 .mode           = 0555,
4848         },
4849         {}
4850 };
4851
4852 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4853         {
4854                 .procname       = "kernel",
4855                 .mode           = 0555,
4856                 .child          = sd_ctl_dir,
4857         },
4858         {}
4859 };
4860
4861 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4862 {
4863         struct ctl_table *entry =
4864                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4865
4866         return entry;
4867 }
4868
4869 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4870 {
4871         struct ctl_table *entry;
4872
4873         /*
4874          * In the intermediate directories, both the child directory and
4875          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4876          * will always be set. In the lowest directory the names are
4877          * static strings and all have proc handlers.
4878          */
4879         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4880                 if (entry->child)
4881                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4882                 if (entry->proc_handler == NULL)
4883                         kfree(entry->procname);
4884         }
4885
4886         kfree(*tablep);
4887         *tablep = NULL;
4888 }
4889
4890 static int min_load_idx = 0;
4891 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4892
4893 static void
4894 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4895                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4896                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4897                 bool load_idx)
4898 {
4899         entry->procname = procname;
4900         entry->data = data;
4901         entry->maxlen = maxlen;
4902         entry->mode = mode;
4903         entry->proc_handler = proc_handler;
4904
4905         if (load_idx) {
4906                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4907                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4908         }
4909 }
4910
4911 static struct ctl_table *
4912 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4913 {
4914         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4915
4916         if (table == NULL)
4917                 return NULL;
4918
4919         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4920                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4921         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4922                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4923         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4924                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4925         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4926                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4927         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4928                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4929         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4930                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4931         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4932                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4933         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4934                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4935         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4936                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4937         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4938                 &sd->cache_nice_tries,
4939                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4940         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4941                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4942         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
4943                 &sd->max_newidle_lb_cost,
4944                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4945         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
4946                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4947         /* &table[13] is terminator */
4948
4949         return table;
4950 }
4951
4952 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4953 {
4954         struct ctl_table *entry, *table;
4955         struct sched_domain *sd;
4956         int domain_num = 0, i;
4957         char buf[32];
4958
4959         for_each_domain(cpu, sd)
4960                 domain_num++;
4961         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4962         if (table == NULL)
4963                 return NULL;
4964
4965         i = 0;
4966         for_each_domain(cpu, sd) {
4967                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4968                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4969                 entry->mode = 0555;
4970                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4971                 entry++;
4972                 i++;
4973         }
4974         return table;
4975 }
4976
4977 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4978 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4979 {
4980         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4981         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4982         char buf[32];
4983
4984         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4985         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4986
4987         if (entry == NULL)
4988                 return;
4989
4990         for_each_possible_cpu(i) {
4991                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4992                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4993                 entry->mode = 0555;
4994                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4995                 entry++;
4996         }
4997
4998         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4999         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5000 }
5001
5002 /* may be called multiple times per register */
5003 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5004 {
5005         if (sd_sysctl_header)
5006                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5007         sd_sysctl_header = NULL;
5008         if (sd_ctl_dir[0].child)
5009                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5010 }
5011 #else
5012 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5013 {
5014 }
5015 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5016 {
5017 }
5018 #endif
5019
5020 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5021 {
5022         if (!rq->online) {
5023                 const struct sched_class *class;
5024
5025                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5026                 rq->online = 1;
5027
5028                 for_each_class(class) {
5029                         if (class->rq_online)
5030                                 class->rq_online(rq);
5031                 }
5032         }
5033 }
5034
5035 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5036 {
5037         if (rq->online) {
5038                 const struct sched_class *class;
5039
5040                 for_each_class(class) {
5041                         if (class->rq_offline)
5042                                 class->rq_offline(rq);
5043                 }
5044
5045                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5046                 rq->online = 0;
5047         }
5048 }
5049
5050 /*
5051  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5052  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5053  */
5054 static int
5055 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5056 {
5057         int cpu = (long)hcpu;
5058         unsigned long flags;
5059         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5060
5061         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5062
5063         case CPU_UP_PREPARE:
5064                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5065                 break;
5066
5067         case CPU_ONLINE:
5068                 /* Update our root-domain */
5069                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5070                 if (rq->rd) {
5071                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5072
5073                         set_rq_online(rq);
5074                 }
5075                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5076                 break;
5077
5078 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5079         case CPU_DYING:
5080                 sched_ttwu_pending();
5081                 /* Update our root-domain */
5082                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5083                 if (rq->rd) {
5084                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5085                         set_rq_offline(rq);
5086                 }
5087                 migrate_tasks(cpu);
5088                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5089                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5090                 break;
5091
5092         case CPU_DEAD:
5093                 calc_load_migrate(rq);
5094                 break;
5095 #endif
5096         }
5097
5098         update_max_interval();
5099
5100         return NOTIFY_OK;
5101 }
5102
5103 /*
5104  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5105  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5106  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5107  */
5108 static struct notifier_block migration_notifier = {
5109         .notifier_call = migration_call,
5110         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5111 };
5112
5113 static void __cpuinit set_cpu_rq_start_time(void)
5114 {
5115         int cpu = smp_processor_id();
5116         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5117         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5118 }
5119
5120 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5121                                       unsigned long action, void *hcpu)
5122 {
5123         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5124         case CPU_STARTING:
5125                 set_cpu_rq_start_time();
5126                 return NOTIFY_OK;
5127         case CPU_DOWN_FAILED:
5128                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5129                 return NOTIFY_OK;
5130         default:
5131                 return NOTIFY_DONE;
5132         }
5133 }
5134
5135 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5136                                         unsigned long action, void *hcpu)
5137 {
5138         unsigned long flags;
5139         long cpu = (long)hcpu;
5140
5141         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5142         case CPU_DOWN_PREPARE:
5143                 set_cpu_active(cpu, false);
5144
5145                 /* explicitly allow suspend */
5146                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5147                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5148                         bool overflow;
5149                         int cpus;
5150
5151                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5152                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5153                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5154                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5155
5156                         if (overflow)
5157                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5158                 }
5159                 return NOTIFY_OK;
5160         }
5161
5162         return NOTIFY_DONE;
5163 }
5164
5165 static int __init migration_init(void)
5166 {
5167         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5168         int err;
5169
5170         /* Initialize migration for the boot CPU */
5171         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5172         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5173         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5174         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5175
5176         /* Register cpu active notifiers */
5177         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5178         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5179
5180         return 0;
5181 }
5182 early_initcall(migration_init);
5183 #endif
5184
5185 #ifdef CONFIG_SMP
5186
5187 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5188
5189 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5190
5191 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5192
5193 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5194 {
5195         sched_debug_enabled = 1;
5196
5197         return 0;
5198 }
5199 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5200
5201 static inline bool sched_debug(void)
5202 {
5203         return sched_debug_enabled;
5204 }
5205
5206 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5207                                   struct cpumask *groupmask)
5208 {
5209         struct sched_group *group = sd->groups;
5210         char str[256];
5211
5212         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5213         cpumask_clear(groupmask);
5214
5215         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5216
5217         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5218                 printk("does not load-balance\n");
5219                 if (sd->parent)
5220                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5221                                         " has parent");
5222                 return -1;
5223         }
5224
5225         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5226
5227         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5228                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5229                                 "CPU%d\n", cpu);
5230         }
5231         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5232                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5233                                 " CPU%d\n", cpu);
5234         }
5235
5236         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5237         do {
5238                 if (!group) {
5239                         printk("\n");
5240                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5241                         break;
5242                 }
5243
5244                 /*
5245                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5246                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5247                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5248                  */
5249                 if (!group->sgp->power_orig) {
5250                         printk(KERN_CONT "\n");
5251                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5252                                         "set\n");
5253                         break;
5254                 }
5255
5256                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5257                         printk(KERN_CONT "\n");
5258                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5259                         break;
5260                 }
5261
5262                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5263                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5264                         printk(KERN_CONT "\n");
5265                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5266                         break;
5267                 }
5268
5269                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5270
5271                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5272
5273                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5274                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5275                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5276                                 group->sgp->power);
5277                 }
5278
5279                 group = group->next;
5280         } while (group != sd->groups);
5281         printk(KERN_CONT "\n");
5282
5283         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5284                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5285
5286         if (sd->parent &&
5287             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5288                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5289                         "of domain->span\n");
5290         return 0;
5291 }
5292
5293 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5294 {
5295         int level = 0;
5296
5297         if (!sched_debug_enabled)
5298                 return;
5299
5300         if (!sd) {
5301                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5302                 return;
5303         }
5304
5305         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5306
5307         for (;;) {
5308                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5309                         break;
5310                 level++;
5311                 sd = sd->parent;
5312                 if (!sd)
5313                         break;
5314         }
5315 }
5316 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5317 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5318 static inline bool sched_debug(void)
5319 {
5320         return false;
5321 }
5322 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5323
5324 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5325 {
5326         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5327                 return 1;
5328
5329         /* Following flags need at least 2 groups */
5330         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5331                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5332                          SD_BALANCE_FORK |
5333                          SD_BALANCE_EXEC |
5334                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5335                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5336                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5337                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5338                         return 0;
5339         }
5340
5341         /* Following flags don't use groups */
5342         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5343                 return 0;
5344
5345         return 1;
5346 }
5347
5348 static int
5349 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5350 {
5351         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5352
5353         if (sd_degenerate(parent))
5354                 return 1;
5355
5356         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5357                 return 0;
5358
5359         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5360         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5361                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5362                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5363                                 SD_BALANCE_FORK |
5364                                 SD_BALANCE_EXEC |
5365                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5366                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5367                                 SD_PREFER_SIBLING |
5368                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5369                 if (nr_node_ids == 1)
5370                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5371         }
5372         if (~cflags & pflags)
5373                 return 0;
5374
5375         return 1;
5376 }
5377
5378 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5379 {
5380         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5381
5382         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5383         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5384         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5385         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5386         free_cpumask_var(rd->online);
5387         free_cpumask_var(rd->span);
5388         kfree(rd);
5389 }
5390
5391 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5392 {
5393         struct root_domain *old_rd = NULL;
5394         unsigned long flags;
5395
5396         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5397
5398         if (rq->rd) {
5399                 old_rd = rq->rd;
5400
5401                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5402                         set_rq_offline(rq);
5403
5404                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5405
5406                 /*
5407                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5408                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5409                  * in this function:
5410                  */
5411                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5412                         old_rd = NULL;
5413         }
5414
5415         atomic_inc(&rd->refcount);
5416         rq->rd = rd;
5417
5418         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5419         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5420                 set_rq_online(rq);
5421
5422         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5423
5424         if (old_rd)
5425                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5426 }
5427
5428 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5429 {
5430         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5431
5432         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5433                 goto out;
5434         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5435                 goto free_span;
5436         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5437                 goto free_online;
5438         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5439                 goto free_dlo_mask;
5440
5441         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5442         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5443                 goto free_dlo_mask;
5444
5445         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5446                 goto free_rto_mask;
5447         return 0;
5448
5449 free_rto_mask:
5450         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5451 free_dlo_mask:
5452         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5453 free_online:
5454         free_cpumask_var(rd->online);
5455 free_span:
5456         free_cpumask_var(rd->span);
5457 out:
5458         return -ENOMEM;
5459 }
5460
5461 /*
5462  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5463  * members (mimicking the global state we have today).
5464  */
5465 struct root_domain def_root_domain;
5466
5467 static void init_defrootdomain(void)
5468 {
5469         init_rootdomain(&def_root_domain);
5470
5471         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5472 }
5473
5474 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5475 {
5476         struct root_domain *rd;
5477
5478         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5479         if (!rd)
5480                 return NULL;
5481
5482         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5483                 kfree(rd);
5484                 return NULL;
5485         }
5486
5487         return rd;
5488 }
5489
5490 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5491 {
5492         struct sched_group *tmp, *first;
5493
5494         if (!sg)
5495                 return;
5496
5497         first = sg;
5498         do {
5499                 tmp = sg->next;
5500
5501                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5502                         kfree(sg->sgp);
5503
5504                 kfree(sg);
5505                 sg = tmp;
5506         } while (sg != first);
5507 }
5508
5509 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5510 {
5511         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5512
5513         /*
5514          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5515          * nuke them all.
5516          */
5517         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5518                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5519         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5520                 kfree(sd->groups->sgp);
5521                 kfree(sd->groups);
5522         }
5523         kfree(sd);
5524 }
5525
5526 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5527 {
5528         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5529 }
5530
5531 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5532 {
5533         for (; sd; sd = sd->parent)
5534                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5535 }
5536
5537 /*
5538  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5539  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5540  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5541  *
5542  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5543  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5544  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5545  */
5546 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5547 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5548 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5549 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5550 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5551 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5552
5553 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5554 {
5555         struct sched_domain *sd;
5556         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5557         int id = cpu;
5558         int size = 1;
5559
5560         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5561         if (sd) {
5562                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5563                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5564                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5565         }
5566         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5567
5568         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5569         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5570         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5571
5572         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5573         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5574
5575         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5576         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5577 }
5578
5579 /*
5580  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5581  * hold the hotplug lock.
5582  */
5583 static void
5584 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5585 {
5586         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5587         struct sched_domain *tmp;
5588
5589         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5590         for (tmp = sd; tmp; ) {
5591                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5592                 if (!parent)
5593                         break;
5594
5595                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5596                         tmp->parent = parent->parent;
5597                         if (parent->parent)
5598                                 parent->parent->child = tmp;
5599                         /*
5600                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5601                          * degenerate parent; the spans match for this
5602                          * so the property transfers.
5603                          */
5604                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5605                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5606                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5607                 } else
5608                         tmp = tmp->parent;
5609         }
5610
5611         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5612                 tmp = sd;
5613                 sd = sd->parent;
5614                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5615                 if (sd)
5616                         sd->child = NULL;
5617         }
5618
5619         sched_domain_debug(sd, cpu);
5620
5621         rq_attach_root(rq, rd);
5622         tmp = rq->sd;
5623         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5624         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5625
5626         update_top_cache_domain(cpu);
5627 }
5628
5629 /* cpus with isolated domains */
5630 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5631
5632 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5633 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5634 {
5635         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5636         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5637         return 1;
5638 }
5639
5640 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5641
5642 struct s_data {
5643         struct sched_domain ** __percpu sd;
5644         struct root_domain      *rd;
5645 };
5646
5647 enum s_alloc {
5648         sa_rootdomain,
5649         sa_sd,
5650         sa_sd_storage,
5651         sa_none,
5652 };
5653
5654 /*
5655  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5656  * domain traversal.
5657  *
5658  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5659  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5660  * range.
5661  *
5662  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5663  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5664  * cpu they're built on, so check that.
5665  *
5666  */
5667 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5668 {
5669         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5670         struct sd_data *sdd = sd->private;
5671         struct sched_domain *sibling;
5672         int i;
5673
5674         for_each_cpu(i, span) {
5675                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5676                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5677                         continue;
5678
5679                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5680         }
5681 }
5682
5683 /*
5684  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5685  * of this group that's also in the iteration mask.
5686  */
5687 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5688 {
5689         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5690 }
5691
5692 static int
5693 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5694 {
5695         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5696         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5697         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5698         struct sd_data *sdd = sd->private;
5699         struct sched_domain *child;
5700         int i;
5701
5702         cpumask_clear(covered);
5703
5704         for_each_cpu(i, span) {
5705                 struct cpumask *sg_span;
5706
5707                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5708                         continue;
5709
5710                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5711
5712                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5713                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5714                         continue;
5715
5716                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5717                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5718
5719                 if (!sg)
5720                         goto fail;
5721
5722                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5723                 if (child->child) {
5724                         child = child->child;
5725                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5726                 } else
5727                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5728
5729                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5730
5731                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5732                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5733                         build_group_mask(sd, sg);
5734
5735                 /*
5736                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5737                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5738                  * die on a /0 trap.
5739                  */
5740                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5741                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5742
5743                 /*
5744                  * Make sure the first group of this domain contains the
5745                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5746                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5747                  */
5748                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5749                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5750                         groups = sg;
5751
5752                 if (!first)
5753                         first = sg;
5754                 if (last)
5755                         last->next = sg;
5756                 last = sg;
5757                 last->next = first;
5758         }
5759         sd->groups = groups;
5760
5761         return 0;
5762
5763 fail:
5764         free_sched_groups(first, 0);
5765
5766         return -ENOMEM;
5767 }
5768
5769 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5770 {
5771         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5772         struct sched_domain *child = sd->child;
5773
5774         if (child)
5775                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5776
5777         if (sg) {
5778                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5779                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5780                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5781         }
5782
5783         return cpu;
5784 }
5785
5786 /*
5787  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5788  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5789  * and ->cpu_power to 0.
5790  *
5791  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5792  */
5793 static int
5794 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5795 {
5796         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5797         struct sd_data *sdd = sd->private;
5798         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5799         struct cpumask *covered;
5800         int i;
5801
5802         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5803         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5804
5805         if (cpu != cpumask_first(span))
5806                 return 0;
5807
5808         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5809         covered = sched_domains_tmpmask;
5810
5811         cpumask_clear(covered);
5812
5813         for_each_cpu(i, span) {
5814                 struct sched_group *sg;
5815                 int group, j;
5816
5817                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5818                         continue;
5819
5820                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5821                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5822
5823                 for_each_cpu(j, span) {
5824                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5825                                 continue;
5826
5827                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5828                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5829                 }
5830
5831                 if (!first)
5832                         first = sg;
5833                 if (last)
5834                         last->next = sg;
5835                 last = sg;
5836         }
5837         last->next = first;
5838
5839         return 0;
5840 }
5841
5842 /*
5843  * Initialize sched groups cpu_power.
5844  *
5845  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5846  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5847  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5848  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5849  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5850  * less cpu_power.
5851  */
5852 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5853 {
5854         struct sched_group *sg = sd->groups;
5855
5856         WARN_ON(!sg);
5857
5858         do {
5859                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5860                 sg = sg->next;
5861         } while (sg != sd->groups);
5862
5863         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5864                 return;
5865
5866         update_group_power(sd, cpu);
5867         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5868 }
5869
5870 /*
5871  * Initializers for schedule domains
5872  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5873  */
5874
5875 static int default_relax_domain_level = -1;
5876 int sched_domain_level_max;
5877
5878 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5879 {
5880         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5881                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5882
5883         return 1;
5884 }
5885 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5886
5887 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5888                                  struct sched_domain_attr *attr)
5889 {
5890         int request;
5891
5892         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5893                 if (default_relax_domain_level < 0)
5894                         return;
5895                 else
5896                         request = default_relax_domain_level;
5897         } else
5898                 request = attr->relax_domain_level;
5899         if (request < sd->level) {
5900                 /* turn off idle balance on this domain */
5901                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5902         } else {
5903                 /* turn on idle balance on this domain */
5904                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5905         }
5906 }
5907
5908 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5909 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5910
5911 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5912                                  const struct cpumask *cpu_map)
5913 {
5914         switch (what) {
5915         case sa_rootdomain:
5916                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5917                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5918         case sa_sd:
5919                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5920         case sa_sd_storage:
5921                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5922         case sa_none:
5923                 break;
5924         }
5925 }
5926
5927 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5928                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5929 {
5930         memset(d, 0, sizeof(*d));
5931
5932         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5933                 return sa_sd_storage;
5934         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5935         if (!d->sd)
5936                 return sa_sd_storage;
5937         d->rd = alloc_rootdomain();
5938         if (!d->rd)
5939                 return sa_sd;
5940         return sa_rootdomain;
5941 }
5942
5943 /*
5944  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5945  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5946  * will not free the data we're using.
5947  */
5948 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5949 {
5950         struct sd_data *sdd = sd->private;
5951
5952         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5953         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5954
5955         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5956                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5957
5958         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5959                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5960 }
5961
5962 #ifdef CONFIG_NUMA
5963 static int sched_domains_numa_levels;
5964 static int *sched_domains_numa_distance;
5965 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5966 static int sched_domains_curr_level;
5967 #endif
5968
5969 /*
5970  * SD_flags allowed in topology descriptions.
5971  *
5972  * SD_SHARE_CPUPOWER      - describes SMT topologies
5973  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
5974  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
5975  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
5976  *
5977  * Odd one out:
5978  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
5979  */
5980 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
5981         (SD_SHARE_CPUPOWER |            \
5982          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
5983          SD_NUMA |                      \
5984          SD_ASYM_PACKING |              \
5985          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
5986
5987 static struct sched_domain *
5988 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5989 {
5990         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5991         int sd_weight, sd_flags = 0;
5992
5993 #ifdef CONFIG_NUMA
5994         /*
5995          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5996          */
5997         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5998 #endif
5999
6000         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6001
6002         if (tl->sd_flags)
6003                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6004         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6005                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6006                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6007
6008         *sd = (struct sched_domain){
6009                 .min_interval           = sd_weight,
6010                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6011                 .busy_factor            = 32,
6012                 .imbalance_pct          = 125,
6013
6014                 .cache_nice_tries       = 0,
6015                 .busy_idx               = 0,
6016                 .idle_idx               = 0,
6017                 .newidle_idx            = 0,
6018                 .wake_idx               = 0,
6019                 .forkexec_idx           = 0,
6020
6021                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6022                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6023                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6024                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6025                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6026                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6027                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6028                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6029                                         | 0*SD_SERIALIZE
6030                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6031                                         | 0*SD_NUMA
6032                                         | sd_flags
6033                                         ,
6034
6035                 .last_balance           = jiffies,
6036                 .balance_interval       = sd_weight,
6037                 .smt_gain               = 0,
6038                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6039                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6040 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6041                 .name                   = tl->name,
6042 #endif
6043         };
6044
6045         /*
6046          * Convert topological properties into behaviour.
6047          */
6048
6049         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
6050                 sd->imbalance_pct = 110;
6051                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6052
6053         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6054                 sd->imbalance_pct = 117;
6055                 sd->cache_nice_tries = 1;
6056                 sd->busy_idx = 2;
6057
6058 #ifdef CONFIG_NUMA
6059         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6060                 sd->cache_nice_tries = 2;
6061                 sd->busy_idx = 3;
6062                 sd->idle_idx = 2;
6063
6064                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6065                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6066                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6067                                        SD_BALANCE_FORK |
6068                                        SD_WAKE_AFFINE);
6069                 }
6070
6071 #endif
6072         } else {
6073                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6074                 sd->cache_nice_tries = 1;
6075                 sd->busy_idx = 2;
6076                 sd->idle_idx = 1;
6077         }
6078
6079         sd->private = &tl->data;
6080
6081         return sd;
6082 }
6083
6084 /*
6085  * Topology list, bottom-up.
6086  */
6087 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6088 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6089         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6090 #endif
6091 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6092         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6093 #endif
6094         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6095         { NULL, },
6096 };
6097
6098 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6099
6100 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6101         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6102
6103 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6104 {
6105         sched_domain_topology = tl;
6106 }
6107
6108 #ifdef CONFIG_NUMA
6109
6110 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6111 {
6112         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6113 }
6114
6115 static void sched_numa_warn(const char *str)
6116 {
6117         static int done = false;
6118         int i,j;
6119
6120         if (done)
6121                 return;
6122
6123         done = true;
6124
6125         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6126
6127         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6128                 printk(KERN_WARNING "  ");
6129                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6130                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6131                 printk(KERN_CONT "\n");
6132         }
6133         printk(KERN_WARNING "\n");
6134 }
6135
6136 static bool find_numa_distance(int distance)
6137 {
6138         int i;
6139
6140         if (distance == node_distance(0, 0))
6141                 return true;
6142
6143         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6144                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6145                         return true;
6146         }
6147
6148         return false;
6149 }
6150
6151 static void sched_init_numa(void)
6152 {
6153         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6154         struct sched_domain_topology_level *tl;
6155         int level = 0;
6156         int i, j, k;
6157
6158         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6159         if (!sched_domains_numa_distance)
6160                 return;
6161
6162         /*
6163          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6164          * unique distances in the node_distance() table.
6165          *
6166          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6167          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6168          */
6169         next_distance = curr_distance;
6170         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6171                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6172                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6173                                 int distance = node_distance(i, k);
6174
6175                                 if (distance > curr_distance &&
6176                                     (distance < next_distance ||
6177                                      next_distance == curr_distance))
6178                                         next_distance = distance;
6179
6180                                 /*
6181                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6182                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6183                                  * equally connected to A.
6184                                  */
6185                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6186                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6187
6188                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6189                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6190                         }
6191                         if (next_distance != curr_distance) {
6192                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6193                                 sched_domains_numa_levels = level;
6194                                 curr_distance = next_distance;
6195                         } else break;
6196                 }
6197
6198                 /*
6199                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6200                  */
6201                 if (!sched_debug())
6202                         break;
6203         }
6204         /*
6205          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6206          * identity distance node_distance(i,i).
6207          *
6208          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6209          * numbers.
6210          */
6211
6212         /*
6213          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6214          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6215          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6216          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6217          * in other functions.
6218          *
6219          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6220          */
6221         sched_domains_numa_levels = 0;
6222
6223         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6224         if (!sched_domains_numa_masks)
6225                 return;
6226
6227         /*
6228          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6229          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6230          */
6231         for (i = 0; i < level; i++) {
6232                 sched_domains_numa_masks[i] =
6233                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6234                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6235                         return;
6236
6237                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6238                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6239                         if (!mask)
6240                                 return;
6241
6242                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6243
6244                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6245                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6246                                         continue;
6247
6248                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6249                         }
6250                 }
6251         }
6252
6253         /* Compute default topology size */
6254         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6255
6256         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6257                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6258         if (!tl)
6259                 return;
6260
6261         /*
6262          * Copy the default topology bits..
6263          */
6264         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6265                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6266
6267         /*
6268          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6269          */
6270         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6271                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6272                         .mask = sd_numa_mask,
6273                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6274                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6275                         .numa_level = j,
6276                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6277                 };
6278         }
6279
6280         sched_domain_topology = tl;
6281
6282         sched_domains_numa_levels = level;
6283 }
6284
6285 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6286 {
6287         int i, j;
6288         int node = cpu_to_node(cpu);
6289
6290         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6291                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6292                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6293                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6294                 }
6295         }
6296 }
6297
6298 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6299 {
6300         int i, j;
6301         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6302                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6303                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6304         }
6305 }
6306
6307 /*
6308  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6309  * are onlined.
6310  */
6311 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6312                                            unsigned long action,
6313                                            void *hcpu)
6314 {
6315         int cpu = (long)hcpu;
6316
6317         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6318         case CPU_ONLINE:
6319                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6320                 break;
6321
6322         case CPU_DEAD:
6323                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6324                 break;
6325
6326         default:
6327                 return NOTIFY_DONE;
6328         }
6329
6330         return NOTIFY_OK;
6331 }
6332 #else
6333 static inline void sched_init_numa(void)
6334 {
6335 }
6336
6337 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6338                                            unsigned long action,
6339                                            void *hcpu)
6340 {
6341         return 0;
6342 }
6343 #endif /* CONFIG_NUMA */
6344
6345 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6346 {
6347         struct sched_domain_topology_level *tl;
6348         int j;
6349
6350         for_each_sd_topology(tl) {
6351                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6352
6353                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6354                 if (!sdd->sd)
6355                         return -ENOMEM;
6356
6357                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6358                 if (!sdd->sg)
6359                         return -ENOMEM;
6360
6361                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6362                 if (!sdd->sgp)
6363                         return -ENOMEM;
6364
6365                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6366                         struct sched_domain *sd;
6367                         struct sched_group *sg;
6368                         struct sched_group_power *sgp;
6369
6370                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6371                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6372                         if (!sd)
6373                                 return -ENOMEM;
6374
6375                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6376
6377                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6378                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6379                         if (!sg)
6380                                 return -ENOMEM;
6381
6382                         sg->next = sg;
6383
6384                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6385
6386                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6387                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6388                         if (!sgp)
6389                                 return -ENOMEM;
6390
6391                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6392                 }
6393         }
6394
6395         return 0;
6396 }
6397
6398 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6399 {
6400         struct sched_domain_topology_level *tl;
6401         int j;
6402
6403         for_each_sd_topology(tl) {
6404                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6405
6406                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6407                         struct sched_domain *sd;
6408
6409                         if (sdd->sd) {
6410                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6411                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6412                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6413                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6414                         }
6415
6416                         if (sdd->sg)
6417                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6418                         if (sdd->sgp)
6419                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6420                 }
6421                 free_percpu(sdd->sd);
6422                 sdd->sd = NULL;
6423                 free_percpu(sdd->sg);
6424                 sdd->sg = NULL;
6425                 free_percpu(sdd->sgp);
6426                 sdd->sgp = NULL;
6427         }
6428 }
6429
6430 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6431                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6432                 struct sched_domain *child, int cpu)
6433 {
6434         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6435         if (!sd)
6436                 return child;
6437
6438         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6439         if (child) {
6440                 sd->level = child->level + 1;
6441                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6442                 child->parent = sd;
6443                 sd->child = child;
6444         }
6445         set_domain_attribute(sd, attr);
6446
6447         return sd;
6448 }
6449
6450 /*
6451  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6452  * to the individual cpus
6453  */
6454 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6455                                struct sched_domain_attr *attr)
6456 {
6457         enum s_alloc alloc_state;
6458         struct sched_domain *sd;
6459         struct s_data d;
6460         int i, ret = -ENOMEM;
6461
6462         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6463         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6464                 goto error;
6465
6466         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6467         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6468                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6469
6470                 sd = NULL;
6471                 for_each_sd_topology(tl) {
6472                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6473                         if (tl == sched_domain_topology)
6474                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6475                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6476                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6477                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6478                                 break;
6479                 }
6480         }
6481
6482         /* Build the groups for the domains */
6483         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6484                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6485                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6486                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6487                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6488                                         goto error;
6489                         } else {
6490                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6491                                         goto error;
6492                         }
6493                 }
6494         }
6495
6496         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6497         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6498                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6499                         continue;
6500
6501                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6502                         claim_allocations(i, sd);
6503                         init_sched_groups_power(i, sd);
6504                 }
6505         }
6506
6507         /* Attach the domains */
6508         rcu_read_lock();
6509         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6510                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6511                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6512         }
6513         rcu_read_unlock();
6514
6515         ret = 0;
6516 error:
6517         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6518         return ret;
6519 }
6520
6521 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6522 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6523 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6524                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6525
6526 /*
6527  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6528  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6529  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6530  */
6531 static cpumask_var_t fallback_doms;
6532
6533 /*
6534  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6535  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6536  * or 0 if it stayed the same.
6537  */
6538 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6539 {
6540         return 0;
6541 }
6542
6543 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6544 {
6545         int i;
6546         cpumask_var_t *doms;
6547
6548         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6549         if (!doms)
6550                 return NULL;
6551         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6552                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6553                         free_sched_domains(doms, i);
6554                         return NULL;
6555                 }
6556         }
6557         return doms;
6558 }
6559
6560 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6561 {
6562         unsigned int i;
6563         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6564                 free_cpumask_var(doms[i]);
6565         kfree(doms);
6566 }
6567
6568 /*
6569  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6570  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6571  * exclude other special cases in the future.
6572  */
6573 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6574 {
6575         int err;
6576
6577         arch_update_cpu_topology();
6578         ndoms_cur = 1;
6579         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6580         if (!doms_cur)
6581                 doms_cur = &fallback_doms;
6582         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6583         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6584         register_sched_domain_sysctl();
6585
6586         return err;
6587 }
6588
6589 /*
6590  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6591  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6592  */
6593 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6594 {
6595         int i;
6596
6597         rcu_read_lock();
6598         for_each_cpu(i, cpu_map)
6599                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6600         rcu_read_unlock();
6601 }
6602
6603 /* handle null as "default" */
6604 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6605                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6606 {
6607         struct sched_domain_attr tmp;
6608
6609         /* fast path */
6610         if (!new && !cur)
6611                 return 1;
6612
6613         tmp = SD_ATTR_INIT;
6614         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6615                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6616                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6617 }
6618
6619 /*
6620  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6621  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6622  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6623  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6624  *
6625  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6626  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6627  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6628  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6629  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6630  * it as it is.
6631  *
6632  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6633  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6634  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6635  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6636  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6637  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6638  *
6639  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6640  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6641  * and it will not create the default domain.
6642  *
6643  * Call with hotplug lock held
6644  */
6645 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6646                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6647 {
6648         int i, j, n;
6649         int new_topology;
6650
6651         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6652
6653         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6654         unregister_sched_domain_sysctl();
6655
6656         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6657         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6658
6659         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6660
6661         /* Destroy deleted domains */
6662         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6663                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6664                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6665                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6666                                 goto match1;
6667                 }
6668                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6669                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6670 match1:
6671                 ;
6672         }
6673
6674         n = ndoms_cur;
6675         if (doms_new == NULL) {
6676                 n = 0;
6677                 doms_new = &fallback_doms;
6678                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6679                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6680         }
6681
6682         /* Build new domains */
6683         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6684                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6685                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6686                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6687                                 goto match2;
6688                 }
6689                 /* no match - add a new doms_new */
6690                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6691 match2:
6692                 ;
6693         }
6694
6695         /* Remember the new sched domains */
6696         if (doms_cur != &fallback_doms)
6697                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6698         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6699         doms_cur = doms_new;
6700         dattr_cur = dattr_new;
6701         ndoms_cur = ndoms_new;
6702
6703         register_sched_domain_sysctl();
6704
6705         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6706 }
6707
6708 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6709
6710 /*
6711  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6712  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6713  * around partition_sched_domains().
6714  *
6715  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6716  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6717  */
6718 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6719                              void *hcpu)
6720 {
6721         switch (action) {
6722         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6723         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6724
6725                 /*
6726                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6727                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6728                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6729                  * domain, ignoring cpusets.
6730                  */
6731                 num_cpus_frozen--;
6732                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6733                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6734                         break;
6735                 }
6736
6737                 /*
6738                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6739                  * restore the original sched domains by considering the
6740                  * cpuset configurations.
6741                  */
6742
6743         case CPU_ONLINE:
6744         case CPU_DOWN_FAILED:
6745                 cpuset_update_active_cpus(true);
6746                 break;
6747         default:
6748                 return NOTIFY_DONE;
6749         }
6750         return NOTIFY_OK;
6751 }
6752
6753 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6754                                void *hcpu)
6755 {
6756         switch (action) {
6757         case CPU_DOWN_PREPARE:
6758                 cpuset_update_active_cpus(false);
6759                 break;
6760         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6761                 num_cpus_frozen++;
6762                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6763                 break;
6764         default:
6765                 return NOTIFY_DONE;
6766         }
6767         return NOTIFY_OK;
6768 }
6769
6770 void __init sched_init_smp(void)
6771 {
6772         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6773
6774         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6775         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6776
6777         sched_init_numa();
6778
6779         /*
6780          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6781          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6782          * happen.
6783          */
6784         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6785         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6786         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6787         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6788                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6789         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6790
6791         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6792         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6793         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6794
6795         init_hrtick();
6796
6797         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6798         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6799                 BUG();
6800         sched_init_granularity();
6801         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6802
6803         init_sched_rt_class();
6804         init_sched_dl_class();
6805 }
6806 #else
6807 void __init sched_init_smp(void)
6808 {
6809         sched_init_granularity();
6810 }
6811 #endif /* CONFIG_SMP */
6812
6813 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6814
6815 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6816 {
6817         return in_lock_functions(addr) ||
6818                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6819                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6820 }
6821
6822 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6823 /*
6824  * Default task group.
6825  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6826  */
6827 struct task_group root_task_group;
6828 LIST_HEAD(task_groups);
6829 #endif
6830
6831 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6832
6833 void __init sched_init(void)
6834 {
6835         int i, j;
6836         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6837
6838 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6839         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6840 #endif
6841 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6842         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6843 #endif
6844 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6845         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6846 #endif
6847         if (alloc_size) {
6848                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6849
6850 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6851                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6852                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6853
6854                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6855                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6856
6857 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6858 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6859                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6860                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6861
6862                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6863                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6864
6865 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6866 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6867                 for_each_possible_cpu(i) {
6868                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6869                         ptr += cpumask_size();
6870                 }
6871 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6872         }
6873
6874         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6875                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6876         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6877                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6878
6879 #ifdef CONFIG_SMP
6880         init_defrootdomain();
6881 #endif
6882
6883 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6884         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6885                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6886 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6887
6888 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6889         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6890         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6891         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6892         autogroup_init(&init_task);
6893
6894 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6895
6896         for_each_possible_cpu(i) {
6897                 struct rq *rq;
6898
6899                 rq = cpu_rq(i);
6900                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6901                 rq->nr_running = 0;
6902                 rq->calc_load_active = 0;
6903                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6904                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6905                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6906                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6907 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6908                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6909                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6910                 /*
6911                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6912                  *
6913                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6914                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6915                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6916                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6917                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6918                  * (se->load.weight).
6919                  *
6920                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6921                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6922                  * then A0's share of the cpu resource is:
6923                  *
6924                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6925                  *
6926                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6927                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6928                  */
6929                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6930                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6931 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6932
6933                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6934 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6935                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6936 #endif
6937
6938                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6939                         rq->cpu_load[j] = 0;
6940
6941                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6942
6943 #ifdef CONFIG_SMP
6944                 rq->sd = NULL;
6945                 rq->rd = NULL;
6946                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6947                 rq->post_schedule = 0;
6948                 rq->active_balance = 0;
6949                 rq->next_balance = jiffies;
6950                 rq->push_cpu = 0;
6951                 rq->cpu = i;
6952                 rq->online = 0;
6953                 rq->idle_stamp = 0;
6954                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6955                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6956
6957                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6958
6959                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6960 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6961                 rq->nohz_flags = 0;
6962 #endif
6963 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6964                 rq->last_sched_tick = 0;
6965 #endif
6966 #endif
6967                 init_rq_hrtick(rq);
6968                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6969         }
6970
6971         set_load_weight(&init_task);
6972
6973 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6974         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6975 #endif
6976
6977         /*
6978          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6979          */
6980         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6981         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6982
6983         /*
6984          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6985          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6986          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6987          * when this runqueue becomes "idle".
6988          */
6989         init_idle(current, smp_processor_id());
6990
6991         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6992
6993         /*
6994          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6995          */
6996         current->sched_class = &fair_sched_class;
6997
6998 #ifdef CONFIG_SMP
6999         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7000         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7001         if (cpu_isolated_map == NULL)
7002                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7003         idle_thread_set_boot_cpu();
7004         set_cpu_rq_start_time();
7005 #endif
7006         init_sched_fair_class();
7007
7008         scheduler_running = 1;
7009 }
7010
7011 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7012 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7013 {
7014         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7015
7016         return (nested == preempt_offset);
7017 }
7018
7019 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7020 {
7021         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7022
7023         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7024         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7025              !is_idle_task(current)) ||
7026             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7027                 return;
7028         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7029                 return;
7030         prev_jiffy = jiffies;
7031
7032         printk(KERN_ERR
7033                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7034                         file, line);
7035         printk(KERN_ERR
7036                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7037                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7038                         current->pid, current->comm);
7039
7040         debug_show_held_locks(current);
7041         if (irqs_disabled())
7042                 print_irqtrace_events(current);
7043 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7044         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7045                 pr_err("Preemption disabled at:");
7046                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7047                 pr_cont("\n");
7048         }
7049 #endif
7050         dump_stack();
7051 }
7052 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7053 #endif
7054
7055 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7056 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7057 {
7058         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7059         struct sched_attr attr = {
7060                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7061         };
7062         int old_prio = p->prio;
7063         int on_rq;
7064
7065         on_rq = p->on_rq;
7066         if (on_rq)
7067                 dequeue_task(rq, p, 0);
7068         __setscheduler(rq, p, &attr);
7069         if (on_rq) {
7070                 enqueue_task(rq, p, 0);
7071                 resched_task(rq->curr);
7072         }
7073
7074         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7075 }
7076
7077 void normalize_rt_tasks(void)
7078 {
7079         struct task_struct *g, *p;
7080         unsigned long flags;
7081         struct rq *rq;
7082
7083         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7084         do_each_thread(g, p) {
7085                 /*
7086                  * Only normalize user tasks:
7087                  */
7088                 if (!p->mm)
7089                         continue;
7090
7091                 p->se.exec_start                = 0;
7092 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7093                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7094                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7095                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7096 #endif
7097
7098                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7099                         /*
7100                          * Renice negative nice level userspace
7101                          * tasks back to 0:
7102                          */
7103                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7104                                 set_user_nice(p, 0);
7105                         continue;
7106                 }
7107
7108                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7109                 rq = __task_rq_lock(p);
7110
7111                 normalize_task(rq, p);
7112
7113                 __task_rq_unlock(rq);
7114                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7115         } while_each_thread(g, p);
7116
7117         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7118 }
7119
7120 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7121
7122 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7123 /*
7124  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7125  *
7126  * They can only be called when the whole system has been
7127  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7128  * activity can take place. Using them for anything else would
7129  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7130  * under any other configuration.
7131  */
7132
7133 /**
7134  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7135  * @cpu: the processor in question.
7136  *
7137  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7138  *
7139  * Return: The current task for @cpu.
7140  */
7141 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7142 {
7143         return cpu_curr(cpu);
7144 }
7145
7146 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7147
7148 #ifdef CONFIG_IA64
7149 /**
7150  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7151  * @cpu: the processor in question.
7152  * @p: the task pointer to set.
7153  *
7154  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7155  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7156  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7157  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7158  * and caller must save the original value of the current task (see
7159  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7160  * re-starting the system.
7161  *
7162  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7163  */
7164 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7165 {
7166         cpu_curr(cpu) = p;
7167 }
7168
7169 #endif
7170
7171 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7172 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7173 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7174
7175 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7176 {
7177         free_fair_sched_group(tg);
7178         free_rt_sched_group(tg);
7179         autogroup_free(tg);
7180         kfree(tg);
7181 }
7182
7183 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7184 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7185 {
7186         struct task_group *tg;
7187
7188         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7189         if (!tg)
7190                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7191
7192         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7193                 goto err;
7194
7195         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7196                 goto err;
7197
7198         return tg;
7199
7200 err:
7201         free_sched_group(tg);
7202         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7203 }
7204
7205 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7206 {
7207         unsigned long flags;
7208
7209         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7210         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7211
7212         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7213
7214         tg->parent = parent;
7215         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7216         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7217         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7218 }
7219
7220 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7221 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7222 {
7223         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7224         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7225 }
7226
7227 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7228 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7229 {
7230         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7231         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7232 }
7233
7234 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7235 {
7236         unsigned long flags;
7237         int i;
7238
7239         /* end participation in shares distribution */
7240         for_each_possible_cpu(i)
7241                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7242
7243         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7244         list_del_rcu(&tg->list);
7245         list_del_rcu(&tg->siblings);
7246         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7247 }
7248
7249 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7250  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7251  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7252  *      reflect its new group.
7253  */
7254 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7255 {
7256         struct task_group *tg;
7257         int on_rq, running;
7258         unsigned long flags;
7259         struct rq *rq;
7260
7261         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7262
7263         running = task_current(rq, tsk);
7264         on_rq = tsk->on_rq;
7265
7266         if (on_rq)
7267                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7268         if (unlikely(running))
7269                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7270
7271         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7272                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7273                           struct task_group, css);
7274         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7275         tsk->sched_task_group = tg;
7276
7277 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7278         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7279                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7280         else
7281 #endif
7282                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7283
7284         if (unlikely(running))
7285                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7286         if (on_rq)
7287                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7288
7289         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7290 }
7291 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7292
7293 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7294 /*
7295  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7296  */
7297 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7298
7299 /* Must be called with tasklist_lock held */
7300 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7301 {
7302         struct task_struct *g, *p;
7303
7304         do_each_thread(g, p) {
7305                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7306                         return 1;
7307         } while_each_thread(g, p);
7308
7309         return 0;
7310 }
7311
7312 struct rt_schedulable_data {
7313         struct task_group *tg;
7314         u64 rt_period;
7315         u64 rt_runtime;
7316 };
7317
7318 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7319 {
7320         struct rt_schedulable_data *d = data;
7321         struct task_group *child;
7322         unsigned long total, sum = 0;
7323         u64 period, runtime;
7324
7325         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7326         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7327
7328         if (tg == d->tg) {
7329                 period = d->rt_period;
7330                 runtime = d->rt_runtime;
7331         }
7332
7333         /*
7334          * Cannot have more runtime than the period.
7335          */
7336         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7337                 return -EINVAL;
7338
7339         /*
7340          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7341          */
7342         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7343                 return -EBUSY;
7344
7345         total = to_ratio(period, runtime);
7346
7347         /*
7348          * Nobody can have more than the global setting allows.
7349          */
7350         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7351                 return -EINVAL;
7352
7353         /*
7354          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7355          */
7356         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7357                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7358                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7359
7360                 if (child == d->tg) {
7361                         period = d->rt_period;
7362                         runtime = d->rt_runtime;
7363                 }
7364
7365                 sum += to_ratio(period, runtime);
7366         }
7367
7368         if (sum > total)
7369                 return -EINVAL;
7370
7371         return 0;
7372 }
7373
7374 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7375 {
7376         int ret;
7377
7378         struct rt_schedulable_data data = {
7379                 .tg = tg,
7380                 .rt_period = period,
7381                 .rt_runtime = runtime,
7382         };
7383
7384         rcu_read_lock();
7385         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7386         rcu_read_unlock();
7387
7388         return ret;
7389 }
7390
7391 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7392                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7393 {
7394         int i, err = 0;
7395
7396         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7397         read_lock(&tasklist_lock);
7398         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7399         if (err)
7400                 goto unlock;
7401
7402         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7403         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7404         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7405
7406         for_each_possible_cpu(i) {
7407                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7408
7409                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7410                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7411                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7412         }
7413         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7414 unlock:
7415         read_unlock(&tasklist_lock);
7416         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7417
7418         return err;
7419 }
7420
7421 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7422 {
7423         u64 rt_runtime, rt_period;
7424
7425         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7426         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7427         if (rt_runtime_us < 0)
7428                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7429
7430         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7431 }
7432
7433 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7434 {
7435         u64 rt_runtime_us;
7436
7437         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7438                 return -1;
7439
7440         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7441         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7442         return rt_runtime_us;
7443 }
7444
7445 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7446 {
7447         u64 rt_runtime, rt_period;
7448
7449         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7450         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7451
7452         if (rt_period == 0)
7453                 return -EINVAL;
7454
7455         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7456 }
7457
7458 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7459 {
7460         u64 rt_period_us;
7461
7462         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7463         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7464         return rt_period_us;
7465 }
7466 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7467
7468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7469 static int sched_rt_global_constraints(void)
7470 {
7471         int ret = 0;
7472
7473         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7474         read_lock(&tasklist_lock);
7475         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7476         read_unlock(&tasklist_lock);
7477         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7478
7479         return ret;
7480 }
7481
7482 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7483 {
7484         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7485         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7486                 return 0;
7487
7488         return 1;
7489 }
7490
7491 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7492 static int sched_rt_global_constraints(void)
7493 {
7494         unsigned long flags;
7495         int i, ret = 0;
7496
7497         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7498         for_each_possible_cpu(i) {
7499                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7500
7501                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7502                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7503                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7504         }
7505         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7506
7507         return ret;
7508 }
7509 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7510
7511 static int sched_dl_global_constraints(void)
7512 {
7513         u64 runtime = global_rt_runtime();
7514         u64 period = global_rt_period();
7515         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7516         int cpu, ret = 0;
7517         unsigned long flags;
7518
7519         /*
7520          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7521          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7522          * any of the root_domains.
7523          *
7524          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7525          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7526          * solutions is welcome!
7527          */
7528         for_each_possible_cpu(cpu) {
7529                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7530
7531                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7532                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7533                         ret = -EBUSY;
7534                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7535
7536                 if (ret)
7537                         break;
7538         }
7539
7540         return ret;
7541 }
7542
7543 static void sched_dl_do_global(void)
7544 {
7545         u64 new_bw = -1;
7546         int cpu;
7547         unsigned long flags;
7548
7549         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7550         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7551
7552         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7553                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7554
7555         /*
7556          * FIXME: As above...
7557          */
7558         for_each_possible_cpu(cpu) {
7559                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7560
7561                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7562                 dl_b->bw = new_bw;
7563                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7564         }
7565 }
7566
7567 static int sched_rt_global_validate(void)
7568 {
7569         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7570                 return -EINVAL;
7571
7572         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7573                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7574                 return -EINVAL;
7575
7576         return 0;
7577 }
7578
7579 static void sched_rt_do_global(void)
7580 {
7581         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7582         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7583 }
7584
7585 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7586                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7587                 loff_t *ppos)
7588 {
7589         int old_period, old_runtime;
7590         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7591         int ret;
7592
7593         mutex_lock(&mutex);
7594         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7595         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7596
7597         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7598
7599         if (!ret && write) {
7600                 ret = sched_rt_global_validate();
7601                 if (ret)
7602                         goto undo;
7603
7604                 ret = sched_rt_global_constraints();
7605                 if (ret)
7606                         goto undo;
7607
7608                 ret = sched_dl_global_constraints();
7609                 if (ret)
7610                         goto undo;
7611
7612                 sched_rt_do_global();
7613                 sched_dl_do_global();
7614         }
7615         if (0) {
7616 undo:
7617                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7618                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7619         }
7620         mutex_unlock(&mutex);
7621
7622         return ret;
7623 }
7624
7625 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7626                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7627                 loff_t *ppos)
7628 {
7629         int ret;
7630         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7631
7632         mutex_lock(&mutex);
7633         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7634         /* make sure that internally we keep jiffies */
7635         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7636         if (!ret && write) {
7637                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7638                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7639         }
7640         mutex_unlock(&mutex);
7641         return ret;
7642 }
7643
7644 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7645
7646 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7647 {
7648         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7649 }
7650
7651 static struct cgroup_subsys_state *
7652 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7653 {
7654         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7655         struct task_group *tg;
7656
7657         if (!parent) {
7658                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7659                 return &root_task_group.css;
7660         }
7661
7662         tg = sched_create_group(parent);
7663         if (IS_ERR(tg))
7664                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7665
7666         return &tg->css;
7667 }
7668
7669 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7670 {
7671         struct task_group *tg = css_tg(css);
7672         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
7673
7674         if (parent)
7675                 sched_online_group(tg, parent);
7676         return 0;
7677 }
7678
7679 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7680 {
7681         struct task_group *tg = css_tg(css);
7682
7683         sched_destroy_group(tg);
7684 }
7685
7686 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7687 {
7688         struct task_group *tg = css_tg(css);
7689
7690         sched_offline_group(tg);
7691 }
7692
7693 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7694                                  struct cgroup_taskset *tset)
7695 {
7696         struct task_struct *task;
7697
7698         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7699 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7700                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7701                         return -EINVAL;
7702 #else
7703                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7704                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7705                         return -EINVAL;
7706 #endif
7707         }
7708         return 0;
7709 }
7710
7711 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7712                               struct cgroup_taskset *tset)
7713 {
7714         struct task_struct *task;
7715
7716         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7717                 sched_move_task(task);
7718 }
7719
7720 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7721                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7722                             struct task_struct *task)
7723 {
7724         /*
7725          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7726          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7727          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7728          */
7729         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7730                 return;
7731
7732         sched_move_task(task);
7733 }
7734
7735 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7736 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7737                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7738 {
7739         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7740 }
7741
7742 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7743                                struct cftype *cft)
7744 {
7745         struct task_group *tg = css_tg(css);
7746
7747         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7748 }
7749
7750 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7751 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7752
7753 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7754 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7755
7756 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7757
7758 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7759 {
7760         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7761         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7762
7763         if (tg == &root_task_group)
7764                 return -EINVAL;
7765
7766         /*
7767          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7768          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7769          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7770          */
7771         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7772                 return -EINVAL;
7773
7774         /*
7775          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7776          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7777          * feasibility.
7778          */
7779         if (period > max_cfs_quota_period)
7780                 return -EINVAL;
7781
7782         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7783         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7784         if (ret)
7785                 goto out_unlock;
7786
7787         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7788         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7789         /*
7790          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7791          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7792          */
7793         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7794                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7795         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7796         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7797         cfs_b->quota = quota;
7798
7799         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7800         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7801         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7802                 /* force a reprogram */
7803                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b, true);
7804         }
7805         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7806
7807         for_each_possible_cpu(i) {
7808                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7809                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7810
7811                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7812                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7813                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7814
7815                 if (cfs_rq->throttled)
7816                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7817                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7818         }
7819         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7820                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7821 out_unlock:
7822         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7823
7824         return ret;
7825 }
7826
7827 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7828 {
7829         u64 quota, period;
7830
7831         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7832         if (cfs_quota_us < 0)
7833                 quota = RUNTIME_INF;
7834         else
7835                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7836
7837         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7838 }
7839
7840 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7841 {
7842         u64 quota_us;
7843
7844         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7845                 return -1;
7846
7847         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7848         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7849
7850         return quota_us;
7851 }
7852
7853 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7854 {
7855         u64 quota, period;
7856
7857         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7858         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7859
7860         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7861 }
7862
7863 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7864 {
7865         u64 cfs_period_us;
7866
7867         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7868         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7869
7870         return cfs_period_us;
7871 }
7872
7873 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7874                                   struct cftype *cft)
7875 {
7876         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7877 }
7878
7879 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7880                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7881 {
7882         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7883 }
7884
7885 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7886                                    struct cftype *cft)
7887 {
7888         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7889 }
7890
7891 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7892                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7893 {
7894         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7895 }
7896
7897 struct cfs_schedulable_data {
7898         struct task_group *tg;
7899         u64 period, quota;
7900 };
7901
7902 /*
7903  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7904  * note: units are usecs
7905  */
7906 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7907                                struct cfs_schedulable_data *d)
7908 {
7909         u64 quota, period;
7910
7911         if (tg == d->tg) {
7912                 period = d->period;
7913                 quota = d->quota;
7914         } else {
7915                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7916                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7917         }
7918
7919         /* note: these should typically be equivalent */
7920         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7921                 return RUNTIME_INF;
7922
7923         return to_ratio(period, quota);
7924 }
7925
7926 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7927 {
7928         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7929         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7930         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7931
7932         if (!tg->parent) {
7933                 quota = RUNTIME_INF;
7934         } else {
7935                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7936
7937                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7938                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7939
7940                 /*
7941                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7942                  * limit is set
7943                  */
7944                 if (quota == RUNTIME_INF)
7945                         quota = parent_quota;
7946                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7947                         return -EINVAL;
7948         }
7949         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7950
7951         return 0;
7952 }
7953
7954 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7955 {
7956         int ret;
7957         struct cfs_schedulable_data data = {
7958                 .tg = tg,
7959                 .period = period,
7960                 .quota = quota,
7961         };
7962
7963         if (quota != RUNTIME_INF) {
7964                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7965                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7966         }
7967
7968         rcu_read_lock();
7969         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7970         rcu_read_unlock();
7971
7972         return ret;
7973 }
7974
7975 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7976 {
7977         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7978         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7979
7980         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7981         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7982         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7983
7984         return 0;
7985 }
7986 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7987 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7988
7989 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7990 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7991                                 struct cftype *cft, s64 val)
7992 {
7993         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7994 }
7995
7996 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7997                                struct cftype *cft)
7998 {
7999         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8000 }
8001
8002 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8003                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8004 {
8005         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8006 }
8007
8008 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8009                                    struct cftype *cft)
8010 {
8011         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8012 }
8013 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8014
8015 static struct cftype cpu_files[] = {
8016 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8017         {
8018                 .name = "shares",
8019                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8020                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8021         },
8022 #endif
8023 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8024         {
8025                 .name = "cfs_quota_us",
8026                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8027                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8028         },
8029         {
8030                 .name = "cfs_period_us",
8031                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8032                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8033         },
8034         {
8035                 .name = "stat",
8036                 .seq_show = cpu_stats_show,
8037         },
8038 #endif
8039 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8040         {
8041                 .name = "rt_runtime_us",
8042                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8043                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8044         },
8045         {
8046                 .name = "rt_period_us",
8047                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8048                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8049         },
8050 #endif
8051         { }     /* terminate */
8052 };
8053
8054 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8055         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8056         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8057         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8058         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8059         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8060         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8061         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8062         .base_cftypes   = cpu_files,
8063         .early_init     = 1,
8064 };
8065
8066 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8067
8068 void dump_cpu_task(int cpu)
8069 {
8070         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8071         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8072 }