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