sched/deadline: Fix hotplug admission control
[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  * Maximum bandwidth available for all -deadline tasks and groups
301  * (if group scheduling is configured) on each CPU.
302  *
303  * default: 5%
304  */
305 unsigned int sysctl_sched_dl_period = 1000000;
306 int sysctl_sched_dl_runtime = 50000;
307
308
309
310 /*
311  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
312  */
313 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
314         __acquires(rq->lock)
315 {
316         struct rq *rq;
317
318         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
319
320         for (;;) {
321                 rq = task_rq(p);
322                 raw_spin_lock(&rq->lock);
323                 if (likely(rq == task_rq(p)))
324                         return rq;
325                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
326         }
327 }
328
329 /*
330  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
331  */
332 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
333         __acquires(p->pi_lock)
334         __acquires(rq->lock)
335 {
336         struct rq *rq;
337
338         for (;;) {
339                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
340                 rq = task_rq(p);
341                 raw_spin_lock(&rq->lock);
342                 if (likely(rq == task_rq(p)))
343                         return rq;
344                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
345                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
346         }
347 }
348
349 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
350         __releases(rq->lock)
351 {
352         raw_spin_unlock(&rq->lock);
353 }
354
355 static inline void
356 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
357         __releases(rq->lock)
358         __releases(p->pi_lock)
359 {
360         raw_spin_unlock(&rq->lock);
361         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
362 }
363
364 /*
365  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
366  */
367 static struct rq *this_rq_lock(void)
368         __acquires(rq->lock)
369 {
370         struct rq *rq;
371
372         local_irq_disable();
373         rq = this_rq();
374         raw_spin_lock(&rq->lock);
375
376         return rq;
377 }
378
379 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
380 /*
381  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
382  */
383
384 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
385 {
386         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
387                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
388 }
389
390 /*
391  * High-resolution timer tick.
392  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
393  */
394 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
395 {
396         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
397
398         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
399
400         raw_spin_lock(&rq->lock);
401         update_rq_clock(rq);
402         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
403         raw_spin_unlock(&rq->lock);
404
405         return HRTIMER_NORESTART;
406 }
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409
410 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
411 {
412         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
413         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
414
415         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
416 }
417
418 /*
419  * called from hardirq (IPI) context
420  */
421 static void __hrtick_start(void *arg)
422 {
423         struct rq *rq = arg;
424
425         raw_spin_lock(&rq->lock);
426         __hrtick_restart(rq);
427         rq->hrtick_csd_pending = 0;
428         raw_spin_unlock(&rq->lock);
429 }
430
431 /*
432  * Called to set the hrtick timer state.
433  *
434  * called with rq->lock held and irqs disabled
435  */
436 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
437 {
438         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
439         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
440
441         hrtimer_set_expires(timer, time);
442
443         if (rq == this_rq()) {
444                 __hrtick_restart(rq);
445         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
446                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
447                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
448         }
449 }
450
451 static int
452 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
453 {
454         int cpu = (int)(long)hcpu;
455
456         switch (action) {
457         case CPU_UP_CANCELED:
458         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
459         case CPU_DOWN_PREPARE:
460         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
461         case CPU_DEAD:
462         case CPU_DEAD_FROZEN:
463                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
464                 return NOTIFY_OK;
465         }
466
467         return NOTIFY_DONE;
468 }
469
470 static __init void init_hrtick(void)
471 {
472         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
473 }
474 #else
475 /*
476  * Called to set the hrtick timer state.
477  *
478  * called with rq->lock held and irqs disabled
479  */
480 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
481 {
482         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
483                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
484 }
485
486 static inline void init_hrtick(void)
487 {
488 }
489 #endif /* CONFIG_SMP */
490
491 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
492 {
493 #ifdef CONFIG_SMP
494         rq->hrtick_csd_pending = 0;
495
496         rq->hrtick_csd.flags = 0;
497         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
498         rq->hrtick_csd.info = rq;
499 #endif
500
501         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
502         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
503 }
504 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
505 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
506 {
507 }
508
509 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
510 {
511 }
512
513 static inline void init_hrtick(void)
514 {
515 }
516 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
517
518 /*
519  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
520  *
521  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
522  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
523  * the target CPU.
524  */
525 void resched_task(struct task_struct *p)
526 {
527         int cpu;
528
529         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
530
531         if (test_tsk_need_resched(p))
532                 return;
533
534         set_tsk_need_resched(p);
535
536         cpu = task_cpu(p);
537         if (cpu == smp_processor_id()) {
538                 set_preempt_need_resched();
539                 return;
540         }
541
542         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
543         smp_mb();
544         if (!tsk_is_polling(p))
545                 smp_send_reschedule(cpu);
546 }
547
548 void resched_cpu(int cpu)
549 {
550         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
551         unsigned long flags;
552
553         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
554                 return;
555         resched_task(cpu_curr(cpu));
556         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
557 }
558
559 #ifdef CONFIG_SMP
560 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
561 /*
562  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
563  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
564  *
565  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
566  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
567  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
568  */
569 int get_nohz_timer_target(void)
570 {
571         int cpu = smp_processor_id();
572         int i;
573         struct sched_domain *sd;
574
575         rcu_read_lock();
576         for_each_domain(cpu, sd) {
577                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
578                         if (!idle_cpu(i)) {
579                                 cpu = i;
580                                 goto unlock;
581                         }
582                 }
583         }
584 unlock:
585         rcu_read_unlock();
586         return cpu;
587 }
588 /*
589  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
590  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
591  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
592  * idle system the next event might even be infinite time into the
593  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
594  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
595  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
596  * wheel for the next timer event.
597  */
598 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601
602         if (cpu == smp_processor_id())
603                 return;
604
605         /*
606          * This is safe, as this function is called with the timer
607          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
608          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
609          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
610          * timer into account automatically.
611          */
612         if (rq->curr != rq->idle)
613                 return;
614
615         /*
616          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
617          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
618          * idle task through an additional NOOP schedule()
619          */
620         set_tsk_need_resched(rq->idle);
621
622         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
623         smp_mb();
624         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
625                 smp_send_reschedule(cpu);
626 }
627
628 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
629 {
630         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
631                 if (cpu != smp_processor_id() ||
632                     tick_nohz_tick_stopped())
633                         smp_send_reschedule(cpu);
634                 return true;
635         }
636
637         return false;
638 }
639
640 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
641 {
642         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
643                 wake_up_idle_cpu(cpu);
644 }
645
646 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
647 {
648         int cpu = smp_processor_id();
649
650         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
651                 return false;
652
653         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
654                 return true;
655
656         /*
657          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
658          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
659          */
660         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
661         return false;
662 }
663
664 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
665
666 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
667 {
668         return false;
669 }
670
671 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
672
673 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
674 bool sched_can_stop_tick(void)
675 {
676        struct rq *rq;
677
678        rq = this_rq();
679
680        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
681        smp_rmb();
682
683        /* More than one running task need preemption */
684        if (rq->nr_running > 1)
685                return false;
686
687        return true;
688 }
689 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
690
691 void sched_avg_update(struct rq *rq)
692 {
693         s64 period = sched_avg_period();
694
695         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
696                 /*
697                  * Inline assembly required to prevent the compiler
698                  * optimising this loop into a divmod call.
699                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
700                  */
701                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
702                 rq->age_stamp += period;
703                 rq->rt_avg /= 2;
704         }
705 }
706
707 #endif /* CONFIG_SMP */
708
709 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
710                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
711 /*
712  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
713  * node and @up when leaving it for the final time.
714  *
715  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
716  */
717 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
718                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
719 {
720         struct task_group *parent, *child;
721         int ret;
722
723         parent = from;
724
725 down:
726         ret = (*down)(parent, data);
727         if (ret)
728                 goto out;
729         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
730                 parent = child;
731                 goto down;
732
733 up:
734                 continue;
735         }
736         ret = (*up)(parent, data);
737         if (ret || parent == from)
738                 goto out;
739
740         child = parent;
741         parent = parent->parent;
742         if (parent)
743                 goto up;
744 out:
745         return ret;
746 }
747
748 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
749 {
750         return 0;
751 }
752 #endif
753
754 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
755 {
756         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
757         struct load_weight *load = &p->se.load;
758
759         /*
760          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
761          */
762         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
763                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
764                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
765                 return;
766         }
767
768         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
769         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
770 }
771
772 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
773 {
774         update_rq_clock(rq);
775         sched_info_queued(rq, p);
776         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
780 {
781         update_rq_clock(rq);
782         sched_info_dequeued(rq, p);
783         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
784 }
785
786 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
787 {
788         if (task_contributes_to_load(p))
789                 rq->nr_uninterruptible--;
790
791         enqueue_task(rq, p, flags);
792 }
793
794 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
795 {
796         if (task_contributes_to_load(p))
797                 rq->nr_uninterruptible++;
798
799         dequeue_task(rq, p, flags);
800 }
801
802 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
803 {
804 /*
805  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
806  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
807  */
808 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
809         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
810 #endif
811 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
812         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
813
814         /*
815          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
816          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
817          * {soft,}irq region.
818          *
819          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
820          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
821          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
822          * monotonic.
823          *
824          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
825          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
826          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
827          * atomic ops.
828          */
829         if (irq_delta > delta)
830                 irq_delta = delta;
831
832         rq->prev_irq_time += irq_delta;
833         delta -= irq_delta;
834 #endif
835 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
836         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
837                 u64 st;
838
839                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
840                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
841
842                 if (unlikely(steal > delta))
843                         steal = delta;
844
845                 st = steal_ticks(steal);
846                 steal = st * TICK_NSEC;
847
848                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
849
850                 delta -= steal;
851         }
852 #endif
853
854         rq->clock_task += delta;
855
856 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
857         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
858                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
859 #endif
860 }
861
862 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
863 {
864         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
865         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
866
867         if (stop) {
868                 /*
869                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
870                  * userspace knows about and won't get confused about.
871                  *
872                  * Also, it will make PI more or less work without too
873                  * much confusion -- but then, stop work should not
874                  * rely on PI working anyway.
875                  */
876                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
877
878                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
879         }
880
881         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
882
883         if (old_stop) {
884                 /*
885                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
886                  * it can die in pieces.
887                  */
888                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
889         }
890 }
891
892 /*
893  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
894  */
895 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
896 {
897         return p->static_prio;
898 }
899
900 /*
901  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
902  * without taking RT-inheritance into account. Might be
903  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
904  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
905  * estimator recalculates.
906  */
907 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
908 {
909         int prio;
910
911         if (task_has_dl_policy(p))
912                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
913         else if (task_has_rt_policy(p))
914                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
915         else
916                 prio = __normal_prio(p);
917         return prio;
918 }
919
920 /*
921  * Calculate the current priority, i.e. the priority
922  * taken into account by the scheduler. This value might
923  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
924  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
925  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
926  */
927 static int effective_prio(struct task_struct *p)
928 {
929         p->normal_prio = normal_prio(p);
930         /*
931          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
932          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
933          * to the normal priority:
934          */
935         if (!rt_prio(p->prio))
936                 return p->normal_prio;
937         return p->prio;
938 }
939
940 /**
941  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
942  * @p: the task in question.
943  *
944  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
945  */
946 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
947 {
948         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
949 }
950
951 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
952                                        const struct sched_class *prev_class,
953                                        int oldprio)
954 {
955         if (prev_class != p->sched_class) {
956                 if (prev_class->switched_from)
957                         prev_class->switched_from(rq, p);
958                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
959         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
960                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
961 }
962
963 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
964 {
965         const struct sched_class *class;
966
967         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
968                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
969         } else {
970                 for_each_class(class) {
971                         if (class == rq->curr->sched_class)
972                                 break;
973                         if (class == p->sched_class) {
974                                 resched_task(rq->curr);
975                                 break;
976                         }
977                 }
978         }
979
980         /*
981          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
982          * this case, we can save a useless back to back clock update.
983          */
984         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
985                 rq->skip_clock_update = 1;
986 }
987
988 #ifdef CONFIG_SMP
989 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
990 {
991 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
992         /*
993          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
994          * ttwu() will sort out the placement.
995          */
996         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
997                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
998
999 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1000         /*
1001          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1002          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1003          *
1004          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1005          * see task_group().
1006          *
1007          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1008          * task_rq_lock().
1009          */
1010         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1011                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1012 #endif
1013 #endif
1014
1015         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1016
1017         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1018                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1019                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1020                 p->se.nr_migrations++;
1021                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1022         }
1023
1024         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1025 }
1026
1027 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1028 {
1029         if (p->on_rq) {
1030                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1031
1032                 src_rq = task_rq(p);
1033                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1034
1035                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1036                 set_task_cpu(p, cpu);
1037                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1038                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1039         } else {
1040                 /*
1041                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1042                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1043                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1044                  */
1045                 p->wake_cpu = cpu;
1046         }
1047 }
1048
1049 struct migration_swap_arg {
1050         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1051         int src_cpu, dst_cpu;
1052 };
1053
1054 static int migrate_swap_stop(void *data)
1055 {
1056         struct migration_swap_arg *arg = data;
1057         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1058         int ret = -EAGAIN;
1059
1060         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1061         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1062
1063         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1064                         &arg->dst_task->pi_lock);
1065         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1066         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1067                 goto unlock;
1068
1069         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1070                 goto unlock;
1071
1072         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1073                 goto unlock;
1074
1075         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1076                 goto unlock;
1077
1078         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1079         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1080
1081         ret = 0;
1082
1083 unlock:
1084         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1085         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1086         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1087
1088         return ret;
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Cross migrate two tasks
1093  */
1094 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1095 {
1096         struct migration_swap_arg arg;
1097         int ret = -EINVAL;
1098
1099         arg = (struct migration_swap_arg){
1100                 .src_task = cur,
1101                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1102                 .dst_task = p,
1103                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1104         };
1105
1106         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1107                 goto out;
1108
1109         /*
1110          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1111          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1112          */
1113         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1114                 goto out;
1115
1116         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1117                 goto out;
1118
1119         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1120                 goto out;
1121
1122         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1123
1124 out:
1125         return ret;
1126 }
1127
1128 struct migration_arg {
1129         struct task_struct *task;
1130         int dest_cpu;
1131 };
1132
1133 static int migration_cpu_stop(void *data);
1134
1135 /*
1136  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1137  *
1138  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1139  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1140  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1141  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1142  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1143  * @p has remained unscheduled the whole time.
1144  *
1145  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1146  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1147  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1148  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1149  * waiting to become inactive.
1150  */
1151 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1152 {
1153         unsigned long flags;
1154         int running, on_rq;
1155         unsigned long ncsw;
1156         struct rq *rq;
1157
1158         for (;;) {
1159                 /*
1160                  * We do the initial early heuristics without holding
1161                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1162                  * the runqueue lock when things look like they will
1163                  * work out!
1164                  */
1165                 rq = task_rq(p);
1166
1167                 /*
1168                  * If the task is actively running on another CPU
1169                  * still, just relax and busy-wait without holding
1170                  * any locks.
1171                  *
1172                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1173                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1174                  * But we don't care, since "task_running()" will
1175                  * return false if the runqueue has changed and p
1176                  * is actually now running somewhere else!
1177                  */
1178                 while (task_running(rq, p)) {
1179                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1180                                 return 0;
1181                         cpu_relax();
1182                 }
1183
1184                 /*
1185                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1186                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1187                  * just go back and repeat.
1188                  */
1189                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1190                 trace_sched_wait_task(p);
1191                 running = task_running(rq, p);
1192                 on_rq = p->on_rq;
1193                 ncsw = 0;
1194                 if (!match_state || p->state == match_state)
1195                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1196                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1197
1198                 /*
1199                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1200                  */
1201                 if (unlikely(!ncsw))
1202                         break;
1203
1204                 /*
1205                  * Was it really running after all now that we
1206                  * checked with the proper locks actually held?
1207                  *
1208                  * Oops. Go back and try again..
1209                  */
1210                 if (unlikely(running)) {
1211                         cpu_relax();
1212                         continue;
1213                 }
1214
1215                 /*
1216                  * It's not enough that it's not actively running,
1217                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1218                  * preempted!
1219                  *
1220                  * So if it was still runnable (but just not actively
1221                  * running right now), it's preempted, and we should
1222                  * yield - it could be a while.
1223                  */
1224                 if (unlikely(on_rq)) {
1225                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1226
1227                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1228                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1229                         continue;
1230                 }
1231
1232                 /*
1233                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1234                  * runnable, which means that it will never become
1235                  * running in the future either. We're all done!
1236                  */
1237                 break;
1238         }
1239
1240         return ncsw;
1241 }
1242
1243 /***
1244  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1245  * @p: the to-be-kicked thread
1246  *
1247  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1248  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1249  *
1250  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1251  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1252  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1253  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1254  * achieved as well.
1255  */
1256 void kick_process(struct task_struct *p)
1257 {
1258         int cpu;
1259
1260         preempt_disable();
1261         cpu = task_cpu(p);
1262         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1263                 smp_send_reschedule(cpu);
1264         preempt_enable();
1265 }
1266 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1267 #endif /* CONFIG_SMP */
1268
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270 /*
1271  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1272  */
1273 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1274 {
1275         int nid = cpu_to_node(cpu);
1276         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1277         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1278         int dest_cpu;
1279
1280         /*
1281          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1282          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1283          * select the cpu on the other node.
1284          */
1285         if (nid != -1) {
1286                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1287
1288                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1289                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1290                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1291                                 continue;
1292                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1293                                 continue;
1294                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1295                                 return dest_cpu;
1296                 }
1297         }
1298
1299         for (;;) {
1300                 /* Any allowed, online CPU? */
1301                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1302                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1303                                 continue;
1304                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1305                                 continue;
1306                         goto out;
1307                 }
1308
1309                 switch (state) {
1310                 case cpuset:
1311                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1312                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1313                         state = possible;
1314                         break;
1315
1316                 case possible:
1317                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1318                         state = fail;
1319                         break;
1320
1321                 case fail:
1322                         BUG();
1323                         break;
1324                 }
1325         }
1326
1327 out:
1328         if (state != cpuset) {
1329                 /*
1330                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1331                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1332                  * leave kernel.
1333                  */
1334                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1335                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1336                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1337                 }
1338         }
1339
1340         return dest_cpu;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1345  */
1346 static inline
1347 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1348 {
1349         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1350
1351         /*
1352          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1353          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1354          * cpu.
1355          *
1356          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1357          *
1358          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1359          *   not worry about this generic constraint ]
1360          */
1361         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1362                      !cpu_online(cpu)))
1363                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1364
1365         return cpu;
1366 }
1367
1368 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1369 {
1370         s64 diff = sample - *avg;
1371         *avg += diff >> 3;
1372 }
1373 #endif
1374
1375 static void
1376 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1377 {
1378 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1379         struct rq *rq = this_rq();
1380
1381 #ifdef CONFIG_SMP
1382         int this_cpu = smp_processor_id();
1383
1384         if (cpu == this_cpu) {
1385                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1386                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1387         } else {
1388                 struct sched_domain *sd;
1389
1390                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1391                 rcu_read_lock();
1392                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1393                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1394                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1395                                 break;
1396                         }
1397                 }
1398                 rcu_read_unlock();
1399         }
1400
1401         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1402                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1403
1404 #endif /* CONFIG_SMP */
1405
1406         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1407         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1408
1409         if (wake_flags & WF_SYNC)
1410                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1411
1412 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1413 }
1414
1415 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1416 {
1417         activate_task(rq, p, en_flags);
1418         p->on_rq = 1;
1419
1420         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1421         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1422                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1423 }
1424
1425 /*
1426  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1427  */
1428 static void
1429 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1430 {
1431         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1432         trace_sched_wakeup(p, true);
1433
1434         p->state = TASK_RUNNING;
1435 #ifdef CONFIG_SMP
1436         if (p->sched_class->task_woken)
1437                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1438
1439         if (rq->idle_stamp) {
1440                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1441                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1442
1443                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1444
1445                 if (rq->avg_idle > max)
1446                         rq->avg_idle = max;
1447
1448                 rq->idle_stamp = 0;
1449         }
1450 #endif
1451 }
1452
1453 static void
1454 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1455 {
1456 #ifdef CONFIG_SMP
1457         if (p->sched_contributes_to_load)
1458                 rq->nr_uninterruptible--;
1459 #endif
1460
1461         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1462         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1463 }
1464
1465 /*
1466  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1467  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1468  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1469  * the task is still ->on_rq.
1470  */
1471 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1472 {
1473         struct rq *rq;
1474         int ret = 0;
1475
1476         rq = __task_rq_lock(p);
1477         if (p->on_rq) {
1478                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1479                 update_rq_clock(rq);
1480                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1481                 ret = 1;
1482         }
1483         __task_rq_unlock(rq);
1484
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 #ifdef CONFIG_SMP
1489 static void sched_ttwu_pending(void)
1490 {
1491         struct rq *rq = this_rq();
1492         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1493         struct task_struct *p;
1494
1495         raw_spin_lock(&rq->lock);
1496
1497         while (llist) {
1498                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1499                 llist = llist_next(llist);
1500                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1501         }
1502
1503         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1504 }
1505
1506 void scheduler_ipi(void)
1507 {
1508         /*
1509          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1510          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1511          * this IPI.
1512          */
1513         if (tif_need_resched())
1514                 set_preempt_need_resched();
1515
1516         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1517                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1518                         && !got_nohz_idle_kick())
1519                 return;
1520
1521         /*
1522          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1523          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1524          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1525          * we do call them.
1526          *
1527          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1528          * properly.
1529          *
1530          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1531          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1532          * somewhat pessimize the simple resched case.
1533          */
1534         irq_enter();
1535         tick_nohz_full_check();
1536         sched_ttwu_pending();
1537
1538         /*
1539          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1540          */
1541         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1542                 this_rq()->idle_balance = 1;
1543                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1544         }
1545         irq_exit();
1546 }
1547
1548 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1549 {
1550         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1551                 smp_send_reschedule(cpu);
1552 }
1553
1554 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1555 {
1556         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1557 }
1558 #endif /* CONFIG_SMP */
1559
1560 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1561 {
1562         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1563
1564 #if defined(CONFIG_SMP)
1565         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1566                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1567                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1568                 return;
1569         }
1570 #endif
1571
1572         raw_spin_lock(&rq->lock);
1573         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1574         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1575 }
1576
1577 /**
1578  * try_to_wake_up - wake up a thread
1579  * @p: the thread to be awakened
1580  * @state: the mask of task states that can be woken
1581  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1582  *
1583  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1584  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1585  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1586  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1587  * runnable without the overhead of this.
1588  *
1589  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1590  * or @state didn't match @p's state.
1591  */
1592 static int
1593 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1594 {
1595         unsigned long flags;
1596         int cpu, success = 0;
1597
1598         /*
1599          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1600          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1601          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1602          * set_current_state() the waiting thread does.
1603          */
1604         smp_mb__before_spinlock();
1605         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1606         if (!(p->state & state))
1607                 goto out;
1608
1609         success = 1; /* we're going to change ->state */
1610         cpu = task_cpu(p);
1611
1612         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1613                 goto stat;
1614
1615 #ifdef CONFIG_SMP
1616         /*
1617          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1618          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1619          */
1620         while (p->on_cpu)
1621                 cpu_relax();
1622         /*
1623          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1624          */
1625         smp_rmb();
1626
1627         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1628         p->state = TASK_WAKING;
1629
1630         if (p->sched_class->task_waking)
1631                 p->sched_class->task_waking(p);
1632
1633         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1634         if (task_cpu(p) != cpu) {
1635                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1636                 set_task_cpu(p, cpu);
1637         }
1638 #endif /* CONFIG_SMP */
1639
1640         ttwu_queue(p, cpu);
1641 stat:
1642         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1643 out:
1644         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1645
1646         return success;
1647 }
1648
1649 /**
1650  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1651  * @p: the thread to be awakened
1652  *
1653  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1654  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1655  * the current task.
1656  */
1657 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1658 {
1659         struct rq *rq = task_rq(p);
1660
1661         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1662             WARN_ON_ONCE(p == current))
1663                 return;
1664
1665         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1666
1667         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1668                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1669                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1670                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1671         }
1672
1673         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1674                 goto out;
1675
1676         if (!p->on_rq)
1677                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1678
1679         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1680         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1681 out:
1682         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1683 }
1684
1685 /**
1686  * wake_up_process - Wake up a specific process
1687  * @p: The process to be woken up.
1688  *
1689  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1690  * processes.
1691  *
1692  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1693  *
1694  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1695  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1696  */
1697 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1698 {
1699         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1700         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1701 }
1702 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1703
1704 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1705 {
1706         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1707 }
1708
1709 /*
1710  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1711  * p is forked by current.
1712  *
1713  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1714  */
1715 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1716 {
1717         p->on_rq                        = 0;
1718
1719         p->se.on_rq                     = 0;
1720         p->se.exec_start                = 0;
1721         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1722         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1723         p->se.nr_migrations             = 0;
1724         p->se.vruntime                  = 0;
1725         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1726
1727 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1728         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1729 #endif
1730
1731         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1732         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1733         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1734         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1735         p->dl.dl_period = 0;
1736         p->dl.flags = 0;
1737
1738         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1739
1740 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1741         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1742 #endif
1743
1744 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1745         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1746                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1747                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1748         }
1749
1750         if (clone_flags & CLONE_VM)
1751                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1752         else
1753                 p->numa_preferred_nid = -1;
1754
1755         p->node_stamp = 0ULL;
1756         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1757         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1758         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1759         p->numa_faults = NULL;
1760         p->numa_faults_buffer = NULL;
1761
1762         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1763         p->numa_group = NULL;
1764 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1765 }
1766
1767 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1768 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1769 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1770 {
1771         if (enabled)
1772                 sched_feat_set("NUMA");
1773         else
1774                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1775 }
1776 #else
1777 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1778
1779 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1780 {
1781         numabalancing_enabled = enabled;
1782 }
1783 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1784 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1785
1786 /*
1787  * fork()/clone()-time setup:
1788  */
1789 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1790 {
1791         unsigned long flags;
1792         int cpu = get_cpu();
1793
1794         __sched_fork(clone_flags, p);
1795         /*
1796          * We mark the process as running here. This guarantees that
1797          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1798          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1799          */
1800         p->state = TASK_RUNNING;
1801
1802         /*
1803          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1804          */
1805         p->prio = current->normal_prio;
1806
1807         /*
1808          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1809          */
1810         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1811                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1812                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1813                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1814                         p->rt_priority = 0;
1815                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1816                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1817
1818                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1819                 set_load_weight(p);
1820
1821                 /*
1822                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1823                  * fulfilled its duty:
1824                  */
1825                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1826         }
1827
1828         if (dl_prio(p->prio)) {
1829                 put_cpu();
1830                 return -EAGAIN;
1831         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1832                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1833         } else {
1834                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1835         }
1836
1837         if (p->sched_class->task_fork)
1838                 p->sched_class->task_fork(p);
1839
1840         /*
1841          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1842          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1843          * is ran before sched_fork().
1844          *
1845          * Silence PROVE_RCU.
1846          */
1847         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1848         set_task_cpu(p, cpu);
1849         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1850
1851 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1852         if (likely(sched_info_on()))
1853                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1854 #endif
1855 #if defined(CONFIG_SMP)
1856         p->on_cpu = 0;
1857 #endif
1858         init_task_preempt_count(p);
1859 #ifdef CONFIG_SMP
1860         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1861         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1862 #endif
1863
1864         put_cpu();
1865         return 0;
1866 }
1867
1868 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1869 {
1870         if (runtime == RUNTIME_INF)
1871                 return 1ULL << 20;
1872
1873         /*
1874          * Doing this here saves a lot of checks in all
1875          * the calling paths, and returning zero seems
1876          * safe for them anyway.
1877          */
1878         if (period == 0)
1879                 return 0;
1880
1881         return div64_u64(runtime << 20, period);
1882 }
1883
1884 #ifdef CONFIG_SMP
1885 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1886 {
1887         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1888 }
1889
1890 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1891 {
1892         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1893         int cpus = 0;
1894
1895         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1896                 cpus++;
1897
1898         return cpus;
1899 }
1900 #else
1901 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1902 {
1903         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1904 }
1905
1906 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1907 {
1908         return 1;
1909 }
1910 #endif
1911
1912 static inline
1913 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1914 {
1915         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1916 }
1917
1918 static inline
1919 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1920 {
1921         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1922 }
1923
1924 static inline
1925 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1926 {
1927         return dl_b->bw != -1 &&
1928                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1929 }
1930
1931 /*
1932  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1933  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1934  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1935  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1936  *
1937  * This function is called while holding p's rq->lock.
1938  */
1939 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1940                        const struct sched_attr *attr)
1941 {
1942
1943         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1944         u64 period = attr->sched_period;
1945         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1946         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1947         int cpus, err = -1;
1948
1949         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1950                 return 0;
1951
1952         /*
1953          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1954          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1955          * allocated bandwidth of the container.
1956          */
1957         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1958         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
1959         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1960             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1961                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1962                 err = 0;
1963         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1964                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1965                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1966                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1967                 err = 0;
1968         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1969                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1970                 err = 0;
1971         }
1972         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1973
1974         return err;
1975 }
1976
1977 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1978
1979 /*
1980  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1981  *
1982  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1983  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1984  * on the runqueue and wakes it.
1985  */
1986 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1987 {
1988         unsigned long flags;
1989         struct rq *rq;
1990
1991         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1992 #ifdef CONFIG_SMP
1993         /*
1994          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1995          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1996          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1997          */
1998         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
1999 #endif
2000
2001         /* Initialize new task's runnable average */
2002         init_task_runnable_average(p);
2003         rq = __task_rq_lock(p);
2004         activate_task(rq, p, 0);
2005         p->on_rq = 1;
2006         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2007         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2008 #ifdef CONFIG_SMP
2009         if (p->sched_class->task_woken)
2010                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2011 #endif
2012         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2013 }
2014
2015 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2016
2017 /**
2018  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2019  * @notifier: notifier struct to register
2020  */
2021 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2022 {
2023         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2024 }
2025 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2026
2027 /**
2028  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2029  * @notifier: notifier struct to unregister
2030  *
2031  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2032  */
2033 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2034 {
2035         hlist_del(&notifier->link);
2036 }
2037 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2038
2039 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2040 {
2041         struct preempt_notifier *notifier;
2042
2043         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2044                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2045 }
2046
2047 static void
2048 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2049                                  struct task_struct *next)
2050 {
2051         struct preempt_notifier *notifier;
2052
2053         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2054                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2055 }
2056
2057 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2058
2059 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2060 {
2061 }
2062
2063 static void
2064 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2065                                  struct task_struct *next)
2066 {
2067 }
2068
2069 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2070
2071 /**
2072  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2073  * @rq: the runqueue preparing to switch
2074  * @prev: the current task that is being switched out
2075  * @next: the task we are going to switch to.
2076  *
2077  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2078  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2079  * switch.
2080  *
2081  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2082  * hooks.
2083  */
2084 static inline void
2085 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2086                     struct task_struct *next)
2087 {
2088         trace_sched_switch(prev, next);
2089         sched_info_switch(rq, prev, next);
2090         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2091         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2092         prepare_lock_switch(rq, next);
2093         prepare_arch_switch(next);
2094 }
2095
2096 /**
2097  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2098  * @rq: runqueue associated with task-switch
2099  * @prev: the thread we just switched away from.
2100  *
2101  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2102  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2103  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2104  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2105  *
2106  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2107  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2108  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2109  * details.)
2110  */
2111 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2112         __releases(rq->lock)
2113 {
2114         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2115         long prev_state;
2116
2117         rq->prev_mm = NULL;
2118
2119         /*
2120          * A task struct has one reference for the use as "current".
2121          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2122          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2123          * the scheduled task must drop that reference.
2124          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2125          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2126          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2127          * be dropped twice.
2128          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2129          */
2130         prev_state = prev->state;
2131         vtime_task_switch(prev);
2132         finish_arch_switch(prev);
2133         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2134         finish_lock_switch(rq, prev);
2135         finish_arch_post_lock_switch();
2136
2137         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2138         if (mm)
2139                 mmdrop(mm);
2140         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2141                 task_numa_free(prev);
2142
2143                 if (prev->sched_class->task_dead)
2144                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2145
2146                 /*
2147                  * Remove function-return probe instances associated with this
2148                  * task and put them back on the free list.
2149                  */
2150                 kprobe_flush_task(prev);
2151                 put_task_struct(prev);
2152         }
2153
2154         tick_nohz_task_switch(current);
2155 }
2156
2157 #ifdef CONFIG_SMP
2158
2159 /* assumes rq->lock is held */
2160 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2161 {
2162         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2163                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2164 }
2165
2166 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2167 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2168 {
2169         if (rq->post_schedule) {
2170                 unsigned long flags;
2171
2172                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2173                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2174                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2175                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2176
2177                 rq->post_schedule = 0;
2178         }
2179 }
2180
2181 #else
2182
2183 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2184 {
2185 }
2186
2187 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2188 {
2189 }
2190
2191 #endif
2192
2193 /**
2194  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2195  * @prev: the thread we just switched away from.
2196  */
2197 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2198         __releases(rq->lock)
2199 {
2200         struct rq *rq = this_rq();
2201
2202         finish_task_switch(rq, prev);
2203
2204         /*
2205          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2206          * task_switch?
2207          */
2208         post_schedule(rq);
2209
2210 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2211         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2212         preempt_enable();
2213 #endif
2214         if (current->set_child_tid)
2215                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2216 }
2217
2218 /*
2219  * context_switch - switch to the new MM and the new
2220  * thread's register state.
2221  */
2222 static inline void
2223 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2224                struct task_struct *next)
2225 {
2226         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2227
2228         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2229
2230         mm = next->mm;
2231         oldmm = prev->active_mm;
2232         /*
2233          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2234          * combine the page table reload and the switch backend into
2235          * one hypercall.
2236          */
2237         arch_start_context_switch(prev);
2238
2239         if (!mm) {
2240                 next->active_mm = oldmm;
2241                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2242                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2243         } else
2244                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2245
2246         if (!prev->mm) {
2247                 prev->active_mm = NULL;
2248                 rq->prev_mm = oldmm;
2249         }
2250         /*
2251          * Since the runqueue lock will be released by the next
2252          * task (which is an invalid locking op but in the case
2253          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2254          * do an early lockdep release here:
2255          */
2256 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2257         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2258 #endif
2259
2260         context_tracking_task_switch(prev, next);
2261         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2262         switch_to(prev, next, prev);
2263
2264         barrier();
2265         /*
2266          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2267          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2268          * frame will be invalid.
2269          */
2270         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2271 }
2272
2273 /*
2274  * nr_running and nr_context_switches:
2275  *
2276  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2277  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2278  */
2279 unsigned long nr_running(void)
2280 {
2281         unsigned long i, sum = 0;
2282
2283         for_each_online_cpu(i)
2284                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2285
2286         return sum;
2287 }
2288
2289 unsigned long long nr_context_switches(void)
2290 {
2291         int i;
2292         unsigned long long sum = 0;
2293
2294         for_each_possible_cpu(i)
2295                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2296
2297         return sum;
2298 }
2299
2300 unsigned long nr_iowait(void)
2301 {
2302         unsigned long i, sum = 0;
2303
2304         for_each_possible_cpu(i)
2305                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2306
2307         return sum;
2308 }
2309
2310 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2311 {
2312         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2313         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2314 }
2315
2316 #ifdef CONFIG_SMP
2317
2318 /*
2319  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2320  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2321  */
2322 void sched_exec(void)
2323 {
2324         struct task_struct *p = current;
2325         unsigned long flags;
2326         int dest_cpu;
2327
2328         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2329         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2330         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2331                 goto unlock;
2332
2333         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2334                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2335
2336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2337                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2338                 return;
2339         }
2340 unlock:
2341         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2342 }
2343
2344 #endif
2345
2346 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2347 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2348
2349 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2350 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2351
2352 /*
2353  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2354  * @p in case that task is currently running.
2355  *
2356  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2357  */
2358 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2359 {
2360         u64 ns = 0;
2361
2362         if (task_current(rq, p)) {
2363                 update_rq_clock(rq);
2364                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2365                 if ((s64)ns < 0)
2366                         ns = 0;
2367         }
2368
2369         return ns;
2370 }
2371
2372 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2373 {
2374         unsigned long flags;
2375         struct rq *rq;
2376         u64 ns = 0;
2377
2378         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2379         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2380         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2381
2382         return ns;
2383 }
2384
2385 /*
2386  * Return accounted runtime for the task.
2387  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2388  * pending runtime that have not been accounted yet.
2389  */
2390 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2391 {
2392         unsigned long flags;
2393         struct rq *rq;
2394         u64 ns = 0;
2395
2396 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2397         /*
2398          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2399          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2400          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2401          *
2402          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2403          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2404          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2405          */
2406         if (!p->on_cpu)
2407                 return p->se.sum_exec_runtime;
2408 #endif
2409
2410         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2411         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2412         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2413
2414         return ns;
2415 }
2416
2417 /*
2418  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2419  * We call it with interrupts disabled.
2420  */
2421 void scheduler_tick(void)
2422 {
2423         int cpu = smp_processor_id();
2424         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2425         struct task_struct *curr = rq->curr;
2426
2427         sched_clock_tick();
2428
2429         raw_spin_lock(&rq->lock);
2430         update_rq_clock(rq);
2431         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2432         update_cpu_load_active(rq);
2433         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2434
2435         perf_event_task_tick();
2436
2437 #ifdef CONFIG_SMP
2438         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2439         trigger_load_balance(rq, cpu);
2440 #endif
2441         rq_last_tick_reset(rq);
2442 }
2443
2444 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2445 /**
2446  * scheduler_tick_max_deferment
2447  *
2448  * Keep at least one tick per second when a single
2449  * active task is running because the scheduler doesn't
2450  * yet completely support full dynticks environment.
2451  *
2452  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2453  * balancing, etc... continue to move forward, even
2454  * with a very low granularity.
2455  *
2456  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2457  */
2458 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2459 {
2460         struct rq *rq = this_rq();
2461         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2462
2463         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2464
2465         if (time_before_eq(next, now))
2466                 return 0;
2467
2468         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2469 }
2470 #endif
2471
2472 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2473 {
2474         if (in_lock_functions(addr)) {
2475                 addr = CALLER_ADDR2;
2476                 if (in_lock_functions(addr))
2477                         addr = CALLER_ADDR3;
2478         }
2479         return addr;
2480 }
2481
2482 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2483                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2484
2485 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2486 {
2487 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2488         /*
2489          * Underflow?
2490          */
2491         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2492                 return;
2493 #endif
2494         __preempt_count_add(val);
2495 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2496         /*
2497          * Spinlock count overflowing soon?
2498          */
2499         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2500                                 PREEMPT_MASK - 10);
2501 #endif
2502         if (preempt_count() == val)
2503                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2504 }
2505 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2506
2507 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2508 {
2509 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2510         /*
2511          * Underflow?
2512          */
2513         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2514                 return;
2515         /*
2516          * Is the spinlock portion underflowing?
2517          */
2518         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2519                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2520                 return;
2521 #endif
2522
2523         if (preempt_count() == val)
2524                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2525         __preempt_count_sub(val);
2526 }
2527 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2528
2529 #endif
2530
2531 /*
2532  * Print scheduling while atomic bug:
2533  */
2534 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2535 {
2536         if (oops_in_progress)
2537                 return;
2538
2539         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2540                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2541
2542         debug_show_held_locks(prev);
2543         print_modules();
2544         if (irqs_disabled())
2545                 print_irqtrace_events(prev);
2546         dump_stack();
2547         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2548 }
2549
2550 /*
2551  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2552  */
2553 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2554 {
2555         /*
2556          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2557          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2558          * if we are scheduling when we should not.
2559          */
2560         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2561                 __schedule_bug(prev);
2562         rcu_sleep_check();
2563
2564         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2565
2566         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2567 }
2568
2569 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2570 {
2571         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2572                 update_rq_clock(rq);
2573         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2574 }
2575
2576 /*
2577  * Pick up the highest-prio task:
2578  */
2579 static inline struct task_struct *
2580 pick_next_task(struct rq *rq)
2581 {
2582         const struct sched_class *class;
2583         struct task_struct *p;
2584
2585         /*
2586          * Optimization: we know that if all tasks are in
2587          * the fair class we can call that function directly:
2588          */
2589         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2590                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2591                 if (likely(p))
2592                         return p;
2593         }
2594
2595         for_each_class(class) {
2596                 p = class->pick_next_task(rq);
2597                 if (p)
2598                         return p;
2599         }
2600
2601         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2602 }
2603
2604 /*
2605  * __schedule() is the main scheduler function.
2606  *
2607  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2608  *
2609  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2610  *
2611  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2612  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2613  *
2614  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2615  *      interrupt handler scheduler_tick().
2616  *
2617  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2618  *      task to the run-queue and that's it.
2619  *
2620  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2621  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2622  *      called on the nearest possible occasion:
2623  *
2624  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2625  *
2626  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2627  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2628  *           spin_unlock()!)
2629  *
2630  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2631  *           preemptible context
2632  *
2633  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2634  *         then at the next:
2635  *
2636  *          - cond_resched() call
2637  *          - explicit schedule() call
2638  *          - return from syscall or exception to user-space
2639  *          - return from interrupt-handler to user-space
2640  */
2641 static void __sched __schedule(void)
2642 {
2643         struct task_struct *prev, *next;
2644         unsigned long *switch_count;
2645         struct rq *rq;
2646         int cpu;
2647
2648 need_resched:
2649         preempt_disable();
2650         cpu = smp_processor_id();
2651         rq = cpu_rq(cpu);
2652         rcu_note_context_switch(cpu);
2653         prev = rq->curr;
2654
2655         schedule_debug(prev);
2656
2657         if (sched_feat(HRTICK))
2658                 hrtick_clear(rq);
2659
2660         /*
2661          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2662          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2663          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2664          */
2665         smp_mb__before_spinlock();
2666         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2667
2668         switch_count = &prev->nivcsw;
2669         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2670                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2671                         prev->state = TASK_RUNNING;
2672                 } else {
2673                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2674                         prev->on_rq = 0;
2675
2676                         /*
2677                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2678                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2679                          * concurrency.
2680                          */
2681                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2682                                 struct task_struct *to_wakeup;
2683
2684                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2685                                 if (to_wakeup)
2686                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2687                         }
2688                 }
2689                 switch_count = &prev->nvcsw;
2690         }
2691
2692         pre_schedule(rq, prev);
2693
2694         if (unlikely(!rq->nr_running))
2695                 idle_balance(cpu, rq);
2696
2697         put_prev_task(rq, prev);
2698         next = pick_next_task(rq);
2699         clear_tsk_need_resched(prev);
2700         clear_preempt_need_resched();
2701         rq->skip_clock_update = 0;
2702
2703         if (likely(prev != next)) {
2704                 rq->nr_switches++;
2705                 rq->curr = next;
2706                 ++*switch_count;
2707
2708                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2709                 /*
2710                  * The context switch have flipped the stack from under us
2711                  * and restored the local variables which were saved when
2712                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2713                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2714                  */
2715                 cpu = smp_processor_id();
2716                 rq = cpu_rq(cpu);
2717         } else
2718                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2719
2720         post_schedule(rq);
2721
2722         sched_preempt_enable_no_resched();
2723         if (need_resched())
2724                 goto need_resched;
2725 }
2726
2727 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2728 {
2729         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2730                 return;
2731         /*
2732          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2733          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2734          */
2735         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2736                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2737 }
2738
2739 asmlinkage void __sched schedule(void)
2740 {
2741         struct task_struct *tsk = current;
2742
2743         sched_submit_work(tsk);
2744         __schedule();
2745 }
2746 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2747
2748 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2749 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2750 {
2751         /*
2752          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2753          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2754          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2755          * we find a better solution.
2756          */
2757         user_exit();
2758         schedule();
2759         user_enter();
2760 }
2761 #endif
2762
2763 /**
2764  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2765  *
2766  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2767  */
2768 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2769 {
2770         sched_preempt_enable_no_resched();
2771         schedule();
2772         preempt_disable();
2773 }
2774
2775 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2776 /*
2777  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2778  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2779  * occur there and call schedule directly.
2780  */
2781 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2782 {
2783         /*
2784          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2785          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2786          */
2787         if (likely(!preemptible()))
2788                 return;
2789
2790         do {
2791                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2792                 __schedule();
2793                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2794
2795                 /*
2796                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2797                  * between schedule and now.
2798                  */
2799                 barrier();
2800         } while (need_resched());
2801 }
2802 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2803 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2804
2805 /*
2806  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2807  * off of irq context.
2808  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2809  * protect us against recursive calling from irq.
2810  */
2811 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2812 {
2813         enum ctx_state prev_state;
2814
2815         /* Catch callers which need to be fixed */
2816         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2817
2818         prev_state = exception_enter();
2819
2820         do {
2821                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2822                 local_irq_enable();
2823                 __schedule();
2824                 local_irq_disable();
2825                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2826
2827                 /*
2828                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2829                  * between schedule and now.
2830                  */
2831                 barrier();
2832         } while (need_resched());
2833
2834         exception_exit(prev_state);
2835 }
2836
2837 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2838                           void *key)
2839 {
2840         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2841 }
2842 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2843
2844 static long __sched
2845 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2846 {
2847         unsigned long flags;
2848         wait_queue_t wait;
2849
2850         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2851
2852         __set_current_state(state);
2853
2854         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2855         __add_wait_queue(q, &wait);
2856         spin_unlock(&q->lock);
2857         timeout = schedule_timeout(timeout);
2858         spin_lock_irq(&q->lock);
2859         __remove_wait_queue(q, &wait);
2860         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2861
2862         return timeout;
2863 }
2864
2865 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2866 {
2867         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2868 }
2869 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2870
2871 long __sched
2872 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2873 {
2874         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2875 }
2876 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2877
2878 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2879 {
2880         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2881 }
2882 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2883
2884 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2885 {
2886         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2887 }
2888 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2889
2890 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2891
2892 /*
2893  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2894  * @p: task
2895  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2896  *
2897  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2898  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2899  *
2900  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
2901  */
2902 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2903 {
2904         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2905         struct rq *rq;
2906         const struct sched_class *prev_class;
2907
2908         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2909
2910         rq = __task_rq_lock(p);
2911
2912         /*
2913          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2914          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2915          *
2916          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2917          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2918          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2919          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2920          * with interrupts disabled and will complete the lock
2921          * protected section without being interrupted. So there is no
2922          * real need to boost.
2923          */
2924         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2925                 WARN_ON(p != rq->curr);
2926                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2927                 goto out_unlock;
2928         }
2929
2930         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2931         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2932         oldprio = p->prio;
2933         prev_class = p->sched_class;
2934         on_rq = p->on_rq;
2935         running = task_current(rq, p);
2936         if (on_rq)
2937                 dequeue_task(rq, p, 0);
2938         if (running)
2939                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2940
2941         /*
2942          * Boosting condition are:
2943          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2944          *      --> -dl task blocks on mutex A
2945          *
2946          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2947          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2948          *          running task
2949          */
2950         if (dl_prio(prio)) {
2951                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2952                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2953                         p->dl.dl_boosted = 1;
2954                         p->dl.dl_throttled = 0;
2955                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2956                 } else
2957                         p->dl.dl_boosted = 0;
2958                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2959         } else if (rt_prio(prio)) {
2960                 if (dl_prio(oldprio))
2961                         p->dl.dl_boosted = 0;
2962                 if (oldprio < prio)
2963                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2964                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2965         } else {
2966                 if (dl_prio(oldprio))
2967                         p->dl.dl_boosted = 0;
2968                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2969         }
2970
2971         p->prio = prio;
2972
2973         if (running)
2974                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2975         if (on_rq)
2976                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2977
2978         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2979 out_unlock:
2980         __task_rq_unlock(rq);
2981 }
2982 #endif
2983
2984 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2985 {
2986         int old_prio, delta, on_rq;
2987         unsigned long flags;
2988         struct rq *rq;
2989
2990         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
2991                 return;
2992         /*
2993          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
2994          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
2995          */
2996         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2997         /*
2998          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
2999          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3000          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3001          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3002          */
3003         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3004                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3005                 goto out_unlock;
3006         }
3007         on_rq = p->on_rq;
3008         if (on_rq)
3009                 dequeue_task(rq, p, 0);
3010
3011         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3012         set_load_weight(p);
3013         old_prio = p->prio;
3014         p->prio = effective_prio(p);
3015         delta = p->prio - old_prio;
3016
3017         if (on_rq) {
3018                 enqueue_task(rq, p, 0);
3019                 /*
3020                  * If the task increased its priority or is running and
3021                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3022                  */
3023                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3024                         resched_task(rq->curr);
3025         }
3026 out_unlock:
3027         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3028 }
3029 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3030
3031 /*
3032  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3033  * @p: task
3034  * @nice: nice value
3035  */
3036 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3037 {
3038         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3039         int nice_rlim = 20 - nice;
3040
3041         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3042                 capable(CAP_SYS_NICE));
3043 }
3044
3045 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3046
3047 /*
3048  * sys_nice - change the priority of the current process.
3049  * @increment: priority increment
3050  *
3051  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3052  * does similar things.
3053  */
3054 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3055 {
3056         long nice, retval;
3057
3058         /*
3059          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3060          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3061          * and we have a single winner.
3062          */
3063         if (increment < -40)
3064                 increment = -40;
3065         if (increment > 40)
3066                 increment = 40;
3067
3068         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3069         if (nice < -20)
3070                 nice = -20;
3071         if (nice > 19)
3072                 nice = 19;
3073
3074         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3075                 return -EPERM;
3076
3077         retval = security_task_setnice(current, nice);
3078         if (retval)
3079                 return retval;
3080
3081         set_user_nice(current, nice);
3082         return 0;
3083 }
3084
3085 #endif
3086
3087 /**
3088  * task_prio - return the priority value of a given task.
3089  * @p: the task in question.
3090  *
3091  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3092  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3093  * around 0, value goes from -16 to +15.
3094  */
3095 int task_prio(const struct task_struct *p)
3096 {
3097         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3098 }
3099
3100 /**
3101  * task_nice - return the nice value of a given task.
3102  * @p: the task in question.
3103  *
3104  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3105  */
3106 int task_nice(const struct task_struct *p)
3107 {
3108         return TASK_NICE(p);
3109 }
3110 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3111
3112 /**
3113  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3114  * @cpu: the processor in question.
3115  *
3116  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3117  */
3118 int idle_cpu(int cpu)
3119 {
3120         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3121
3122         if (rq->curr != rq->idle)
3123                 return 0;
3124
3125         if (rq->nr_running)
3126                 return 0;
3127
3128 #ifdef CONFIG_SMP
3129         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3130                 return 0;
3131 #endif
3132
3133         return 1;
3134 }
3135
3136 /**
3137  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3138  * @cpu: the processor in question.
3139  *
3140  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3141  */
3142 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3143 {
3144         return cpu_rq(cpu)->idle;
3145 }
3146
3147 /**
3148  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3149  * @pid: the pid in question.
3150  *
3151  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3152  */
3153 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3154 {
3155         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3156 }
3157
3158 /*
3159  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3160  * SCHED_DEADLINE task.
3161  *
3162  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3163  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3164  * for the first time with its new policy.
3165  */
3166 static void
3167 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3168 {
3169         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3170
3171         init_dl_task_timer(dl_se);
3172         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3173         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3174         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3175         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3176         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3177         dl_se->dl_throttled = 0;
3178         dl_se->dl_new = 1;
3179 }
3180
3181 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3182 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3183                            const struct sched_attr *attr)
3184 {
3185         int policy = attr->sched_policy;
3186
3187         p->policy = policy;
3188
3189         if (dl_policy(policy))
3190                 __setparam_dl(p, attr);
3191         else if (rt_policy(policy))
3192                 p->rt_priority = attr->sched_priority;
3193         else
3194                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3195
3196         p->normal_prio = normal_prio(p);
3197         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3198
3199         if (dl_prio(p->prio))
3200                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3201         else if (rt_prio(p->prio))
3202                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3203         else
3204                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3205
3206         set_load_weight(p);
3207 }
3208
3209 static void
3210 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3211 {
3212         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3213
3214         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3215         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3216         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3217         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3218         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3219 }
3220
3221 /*
3222  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3223  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3224  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3225  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3226  * user parameters are above the internal resolution (1us); we
3227  * check sched_runtime only since it is always the smaller one.
3228  */
3229 static bool
3230 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3231 {
3232         return attr && attr->sched_deadline != 0 &&
3233                 (attr->sched_period == 0 ||
3234                 (s64)(attr->sched_period   - attr->sched_deadline) >= 0) &&
3235                 (s64)(attr->sched_deadline - attr->sched_runtime ) >= 0  &&
3236                 attr->sched_runtime >= (2 << (DL_SCALE - 1));
3237 }
3238
3239 /*
3240  * check the target process has a UID that matches the current process's
3241  */
3242 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3243 {
3244         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3245         bool match;
3246
3247         rcu_read_lock();
3248         pcred = __task_cred(p);
3249         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3250                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3251         rcu_read_unlock();
3252         return match;
3253 }
3254
3255 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3256                                 const struct sched_attr *attr,
3257                                 bool user)
3258 {
3259         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3260         int policy = attr->sched_policy;
3261         unsigned long flags;
3262         const struct sched_class *prev_class;
3263         struct rq *rq;
3264         int reset_on_fork;
3265
3266         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3267         BUG_ON(in_interrupt());
3268 recheck:
3269         /* double check policy once rq lock held */
3270         if (policy < 0) {
3271                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3272                 policy = oldpolicy = p->policy;
3273         } else {
3274                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3275                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3276
3277                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3278                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3279                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3280                                 policy != SCHED_IDLE)
3281                         return -EINVAL;
3282         }
3283
3284         /*
3285          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3286          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3287          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3288          */
3289         if (attr->sched_priority < 0 ||
3290             (p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3291             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3292                 return -EINVAL;
3293         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3294             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3295                 return -EINVAL;
3296
3297         /*
3298          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3299          */
3300         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3301                 if (fair_policy(policy)) {
3302                         if (!can_nice(p, attr->sched_nice))
3303                                 return -EPERM;
3304                 }
3305
3306                 if (rt_policy(policy)) {
3307                         unsigned long rlim_rtprio =
3308                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3309
3310                         /* can't set/change the rt policy */
3311                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3312                                 return -EPERM;
3313
3314                         /* can't increase priority */
3315                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3316                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3317                                 return -EPERM;
3318                 }
3319
3320                 /*
3321                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3322                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3323                  */
3324                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3325                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3326                                 return -EPERM;
3327                 }
3328
3329                 /* can't change other user's priorities */
3330                 if (!check_same_owner(p))
3331                         return -EPERM;
3332
3333                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3334                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3335                         return -EPERM;
3336         }
3337
3338         if (user) {
3339                 retval = security_task_setscheduler(p);
3340                 if (retval)
3341                         return retval;
3342         }
3343
3344         /*
3345          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3346          * changing the priority of the task:
3347          *
3348          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3349          * runqueue lock must be held.
3350          */
3351         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3352
3353         /*
3354          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3355          */
3356         if (p == rq->stop) {
3357                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3358                 return -EINVAL;
3359         }
3360
3361         /*
3362          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3363          */
3364         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3365                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != TASK_NICE(p))
3366                         goto change;
3367                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3368                         goto change;
3369                 if (dl_policy(policy))
3370                         goto change;
3371
3372                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3373                 return 0;
3374         }
3375 change:
3376
3377         if (user) {
3378 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3379                 /*
3380                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3381                  * assigned.
3382                  */
3383                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3384                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3385                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3386                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3387                         return -EPERM;
3388                 }
3389 #endif
3390 #ifdef CONFIG_SMP
3391                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3392                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3393
3394                         /*
3395                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3396                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3397                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3398                          */
3399                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3400                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3401                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3402                                 return -EPERM;
3403                         }
3404                 }
3405 #endif
3406         }
3407
3408         /* recheck policy now with rq lock held */
3409         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3410                 policy = oldpolicy = -1;
3411                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3412                 goto recheck;
3413         }
3414
3415         /*
3416          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3417          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3418          * is available.
3419          */
3420         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3421                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3422                 return -EBUSY;
3423         }
3424
3425         on_rq = p->on_rq;
3426         running = task_current(rq, p);
3427         if (on_rq)
3428                 dequeue_task(rq, p, 0);
3429         if (running)
3430                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3431
3432         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3433
3434         oldprio = p->prio;
3435         prev_class = p->sched_class;
3436         __setscheduler(rq, p, attr);
3437
3438         if (running)
3439                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3440         if (on_rq)
3441                 enqueue_task(rq, p, 0);
3442
3443         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3444         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3445
3446         rt_mutex_adjust_pi(p);
3447
3448         return 0;
3449 }
3450
3451 /**
3452  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3453  * @p: the task in question.
3454  * @policy: new policy.
3455  * @param: structure containing the new RT priority.
3456  *
3457  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3458  *
3459  * NOTE that the task may be already dead.
3460  */
3461 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3462                        const struct sched_param *param)
3463 {
3464         struct sched_attr attr = {
3465                 .sched_policy   = policy,
3466                 .sched_priority = param->sched_priority
3467         };
3468         return __sched_setscheduler(p, &attr, true);
3469 }
3470 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3471
3472 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3473 {
3474         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3475 }
3476 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3477
3478 /**
3479  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3480  * @p: the task in question.
3481  * @policy: new policy.
3482  * @param: structure containing the new RT priority.
3483  *
3484  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3485  * current context has permission.  For example, this is needed in
3486  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3487  * but our caller might not have that capability.
3488  *
3489  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3490  */
3491 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3492                                const struct sched_param *param)
3493 {
3494         struct sched_attr attr = {
3495                 .sched_policy   = policy,
3496                 .sched_priority = param->sched_priority
3497         };
3498         return __sched_setscheduler(p, &attr, false);
3499 }
3500
3501 static int
3502 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3503 {
3504         struct sched_param lparam;
3505         struct task_struct *p;
3506         int retval;
3507
3508         if (!param || pid < 0)
3509                 return -EINVAL;
3510         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3511                 return -EFAULT;
3512
3513         rcu_read_lock();
3514         retval = -ESRCH;
3515         p = find_process_by_pid(pid);
3516         if (p != NULL)
3517                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3518         rcu_read_unlock();
3519
3520         return retval;
3521 }
3522
3523 /*
3524  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3525  */
3526 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3527                            struct sched_attr *attr)
3528 {
3529         u32 size;
3530         int ret;
3531
3532         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3533                 return -EFAULT;
3534
3535         /*
3536          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3537          */
3538         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3539
3540         ret = get_user(size, &uattr->size);
3541         if (ret)
3542                 return ret;
3543
3544         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3545                 goto err_size;
3546
3547         if (!size)              /* abi compat */
3548                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3549
3550         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3551                 goto err_size;
3552
3553         /*
3554          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3555          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3556          * user-space does not rely on any kernel feature
3557          * extensions we dont know about yet.
3558          */
3559         if (size > sizeof(*attr)) {
3560                 unsigned char __user *addr;
3561                 unsigned char __user *end;
3562                 unsigned char val;
3563
3564                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3565                 end  = (void __user *)uattr + size;
3566
3567                 for (; addr < end; addr++) {
3568                         ret = get_user(val, addr);
3569                         if (ret)
3570                                 return ret;
3571                         if (val)
3572                                 goto err_size;
3573                 }
3574                 size = sizeof(*attr);
3575         }
3576
3577         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3578         if (ret)
3579                 return -EFAULT;
3580
3581         /*
3582          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3583          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3584          */
3585         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, -20, 19);
3586
3587 out:
3588         return ret;
3589
3590 err_size:
3591         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3592         ret = -E2BIG;
3593         goto out;
3594 }
3595
3596 /**
3597  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3598  * @pid: the pid in question.
3599  * @policy: new policy.
3600  * @param: structure containing the new RT priority.
3601  *
3602  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3603  */
3604 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3605                 struct sched_param __user *, param)
3606 {
3607         /* negative values for policy are not valid */
3608         if (policy < 0)
3609                 return -EINVAL;
3610
3611         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3612 }
3613
3614 /**
3615  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3616  * @pid: the pid in question.
3617  * @param: structure containing the new RT priority.
3618  *
3619  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3620  */
3621 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3622 {
3623         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3624 }
3625
3626 /**
3627  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3628  * @pid: the pid in question.
3629  * @attr: structure containing the extended parameters.
3630  */
3631 SYSCALL_DEFINE2(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr)
3632 {
3633         struct sched_attr attr;
3634         struct task_struct *p;
3635         int retval;
3636
3637         if (!uattr || pid < 0)
3638                 return -EINVAL;
3639
3640         if (sched_copy_attr(uattr, &attr))
3641                 return -EFAULT;
3642
3643         rcu_read_lock();
3644         retval = -ESRCH;
3645         p = find_process_by_pid(pid);
3646         if (p != NULL)
3647                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3648         rcu_read_unlock();
3649
3650         return retval;
3651 }
3652
3653 /**
3654  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3655  * @pid: the pid in question.
3656  *
3657  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3658  * code.
3659  */
3660 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3661 {
3662         struct task_struct *p;
3663         int retval;
3664
3665         if (pid < 0)
3666                 return -EINVAL;
3667
3668         retval = -ESRCH;
3669         rcu_read_lock();
3670         p = find_process_by_pid(pid);
3671         if (p) {
3672                 retval = security_task_getscheduler(p);
3673                 if (!retval)
3674                         retval = p->policy
3675                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3676         }
3677         rcu_read_unlock();
3678         return retval;
3679 }
3680
3681 /**
3682  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3683  * @pid: the pid in question.
3684  * @param: structure containing the RT priority.
3685  *
3686  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3687  * code.
3688  */
3689 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3690 {
3691         struct sched_param lp;
3692         struct task_struct *p;
3693         int retval;
3694
3695         if (!param || pid < 0)
3696                 return -EINVAL;
3697
3698         rcu_read_lock();
3699         p = find_process_by_pid(pid);
3700         retval = -ESRCH;
3701         if (!p)
3702                 goto out_unlock;
3703
3704         retval = security_task_getscheduler(p);
3705         if (retval)
3706                 goto out_unlock;
3707
3708         if (task_has_dl_policy(p)) {
3709                 retval = -EINVAL;
3710                 goto out_unlock;
3711         }
3712         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3713         rcu_read_unlock();
3714
3715         /*
3716          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3717          */
3718         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3719
3720         return retval;
3721
3722 out_unlock:
3723         rcu_read_unlock();
3724         return retval;
3725 }
3726
3727 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3728                            struct sched_attr *attr,
3729                            unsigned int usize)
3730 {
3731         int ret;
3732
3733         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3734                 return -EFAULT;
3735
3736         /*
3737          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3738          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3739          * user-space does not get uncomplete information.
3740          */
3741         if (usize < sizeof(*attr)) {
3742                 unsigned char *addr;
3743                 unsigned char *end;
3744
3745                 addr = (void *)attr + usize;
3746                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3747
3748                 for (; addr < end; addr++) {
3749                         if (*addr)
3750                                 goto err_size;
3751                 }
3752
3753                 attr->size = usize;
3754         }
3755
3756         ret = copy_to_user(uattr, attr, usize);
3757         if (ret)
3758                 return -EFAULT;
3759
3760 out:
3761         return ret;
3762
3763 err_size:
3764         ret = -E2BIG;
3765         goto out;
3766 }
3767
3768 /**
3769  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3770  * @pid: the pid in question.
3771  * @attr: structure containing the extended parameters.
3772  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3773  */
3774 SYSCALL_DEFINE3(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3775                 unsigned int, size)
3776 {
3777         struct sched_attr attr = {
3778                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3779         };
3780         struct task_struct *p;
3781         int retval;
3782
3783         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3784             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3785                 return -EINVAL;
3786
3787         rcu_read_lock();
3788         p = find_process_by_pid(pid);
3789         retval = -ESRCH;
3790         if (!p)
3791                 goto out_unlock;
3792
3793         retval = security_task_getscheduler(p);
3794         if (retval)
3795                 goto out_unlock;
3796
3797         attr.sched_policy = p->policy;
3798         if (task_has_dl_policy(p))
3799                 __getparam_dl(p, &attr);
3800         else if (task_has_rt_policy(p))
3801                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3802         else
3803                 attr.sched_nice = TASK_NICE(p);
3804
3805         rcu_read_unlock();
3806
3807         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3808         return retval;
3809
3810 out_unlock:
3811         rcu_read_unlock();
3812         return retval;
3813 }
3814
3815 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3816 {
3817         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3818         struct task_struct *p;
3819         int retval;
3820
3821         rcu_read_lock();
3822
3823         p = find_process_by_pid(pid);
3824         if (!p) {
3825                 rcu_read_unlock();
3826                 return -ESRCH;
3827         }
3828
3829         /* Prevent p going away */
3830         get_task_struct(p);
3831         rcu_read_unlock();
3832
3833         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3834                 retval = -EINVAL;
3835                 goto out_put_task;
3836         }
3837         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3838                 retval = -ENOMEM;
3839                 goto out_put_task;
3840         }
3841         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3842                 retval = -ENOMEM;
3843                 goto out_free_cpus_allowed;
3844         }
3845         retval = -EPERM;
3846         if (!check_same_owner(p)) {
3847                 rcu_read_lock();
3848                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3849                         rcu_read_unlock();
3850                         goto out_unlock;
3851                 }
3852                 rcu_read_unlock();
3853         }
3854
3855         retval = security_task_setscheduler(p);
3856         if (retval)
3857                 goto out_unlock;
3858
3859
3860         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3861         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3862
3863         /*
3864          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3865          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3866          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3867          * root_domain.
3868          */
3869 #ifdef CONFIG_SMP
3870         if (task_has_dl_policy(p)) {
3871                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3872
3873                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3874                         retval = -EBUSY;
3875                         goto out_unlock;
3876                 }
3877         }
3878 #endif
3879 again:
3880         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3881
3882         if (!retval) {
3883                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3884                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3885                         /*
3886                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3887                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3888                          * cpuset's cpus_allowed
3889                          */
3890                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3891                         goto again;
3892                 }
3893         }
3894 out_unlock:
3895         free_cpumask_var(new_mask);
3896 out_free_cpus_allowed:
3897         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3898 out_put_task:
3899         put_task_struct(p);
3900         return retval;
3901 }
3902
3903 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3904                              struct cpumask *new_mask)
3905 {
3906         if (len < cpumask_size())
3907                 cpumask_clear(new_mask);
3908         else if (len > cpumask_size())
3909                 len = cpumask_size();
3910
3911         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3912 }
3913
3914 /**
3915  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3916  * @pid: pid of the process
3917  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3918  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3919  *
3920  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3921  */
3922 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3923                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3924 {
3925         cpumask_var_t new_mask;
3926         int retval;
3927
3928         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3929                 return -ENOMEM;
3930
3931         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3932         if (retval == 0)
3933                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3934         free_cpumask_var(new_mask);
3935         return retval;
3936 }
3937
3938 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3939 {
3940         struct task_struct *p;
3941         unsigned long flags;
3942         int retval;
3943
3944         rcu_read_lock();
3945
3946         retval = -ESRCH;
3947         p = find_process_by_pid(pid);
3948         if (!p)
3949                 goto out_unlock;
3950
3951         retval = security_task_getscheduler(p);
3952         if (retval)
3953                 goto out_unlock;
3954
3955         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3956         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
3957         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3958
3959 out_unlock:
3960         rcu_read_unlock();
3961
3962         return retval;
3963 }
3964
3965 /**
3966  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3967  * @pid: pid of the process
3968  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3969  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3970  *
3971  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3972  */
3973 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3974                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3975 {
3976         int ret;
3977         cpumask_var_t mask;
3978
3979         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3980                 return -EINVAL;
3981         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3982                 return -EINVAL;
3983
3984         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3985                 return -ENOMEM;
3986
3987         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3988         if (ret == 0) {
3989                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3990
3991                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3992                         ret = -EFAULT;
3993                 else
3994                         ret = retlen;
3995         }
3996         free_cpumask_var(mask);
3997
3998         return ret;
3999 }
4000
4001 /**
4002  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4003  *
4004  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4005  * other threads running on this CPU then this function will return.
4006  *
4007  * Return: 0.
4008  */
4009 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4010 {
4011         struct rq *rq = this_rq_lock();
4012
4013         schedstat_inc(rq, yld_count);
4014         current->sched_class->yield_task(rq);
4015
4016         /*
4017          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4018          * no need to preempt or enable interrupts:
4019          */
4020         __release(rq->lock);
4021         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4022         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4023         sched_preempt_enable_no_resched();
4024
4025         schedule();
4026
4027         return 0;
4028 }
4029
4030 static void __cond_resched(void)
4031 {
4032         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4033         __schedule();
4034         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4035 }
4036
4037 int __sched _cond_resched(void)
4038 {
4039         if (should_resched()) {
4040                 __cond_resched();
4041                 return 1;
4042         }
4043         return 0;
4044 }
4045 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4046
4047 /*
4048  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4049  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4050  *
4051  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4052  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4053  * spin_unlock(), once by hand).
4054  */
4055 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4056 {
4057         int resched = should_resched();
4058         int ret = 0;
4059
4060         lockdep_assert_held(lock);
4061
4062         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4063                 spin_unlock(lock);
4064                 if (resched)
4065                         __cond_resched();
4066                 else
4067                         cpu_relax();
4068                 ret = 1;
4069                 spin_lock(lock);
4070         }
4071         return ret;
4072 }
4073 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4074
4075 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4076 {
4077         BUG_ON(!in_softirq());
4078
4079         if (should_resched()) {
4080                 local_bh_enable();
4081                 __cond_resched();
4082                 local_bh_disable();
4083                 return 1;
4084         }
4085         return 0;
4086 }
4087 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4088
4089 /**
4090  * yield - yield the current processor to other threads.
4091  *
4092  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4093  *
4094  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4095  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4096  * it, its already broken.
4097  *
4098  * Typical broken usage is:
4099  *
4100  * while (!event)
4101  *      yield();
4102  *
4103  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4104  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4105  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4106  *
4107  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4108  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4109  * If you still want to use yield(), do not!
4110  */
4111 void __sched yield(void)
4112 {
4113         set_current_state(TASK_RUNNING);
4114         sys_sched_yield();
4115 }
4116 EXPORT_SYMBOL(yield);
4117
4118 /**
4119  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4120  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4121  * processor it's on.
4122  * @p: target task
4123  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4124  *
4125  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4126  * can't go away on us before we can do any checks.
4127  *
4128  * Return:
4129  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4130  *      false (0) if we failed to boost the target.
4131  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4132  */
4133 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4134 {
4135         struct task_struct *curr = current;
4136         struct rq *rq, *p_rq;
4137         unsigned long flags;
4138         int yielded = 0;
4139
4140         local_irq_save(flags);
4141         rq = this_rq();
4142
4143 again:
4144         p_rq = task_rq(p);
4145         /*
4146          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4147          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4148          */
4149         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4150                 yielded = -ESRCH;
4151                 goto out_irq;
4152         }
4153
4154         double_rq_lock(rq, p_rq);
4155         if (task_rq(p) != p_rq) {
4156                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4157                 goto again;
4158         }
4159
4160         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4161                 goto out_unlock;
4162
4163         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4164                 goto out_unlock;
4165
4166         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4167                 goto out_unlock;
4168
4169         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4170         if (yielded) {
4171                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4172                 /*
4173                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4174                  * fairness.
4175                  */
4176                 if (preempt && rq != p_rq)
4177                         resched_task(p_rq->curr);
4178         }
4179
4180 out_unlock:
4181         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4182 out_irq:
4183         local_irq_restore(flags);
4184
4185         if (yielded > 0)
4186                 schedule();
4187
4188         return yielded;
4189 }
4190 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4191
4192 /*
4193  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4194  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4195  */
4196 void __sched io_schedule(void)
4197 {
4198         struct rq *rq = raw_rq();
4199
4200         delayacct_blkio_start();
4201         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4202         blk_flush_plug(current);
4203         current->in_iowait = 1;
4204         schedule();
4205         current->in_iowait = 0;
4206         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4207         delayacct_blkio_end();
4208 }
4209 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4210
4211 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4212 {
4213         struct rq *rq = raw_rq();
4214         long ret;
4215
4216         delayacct_blkio_start();
4217         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4218         blk_flush_plug(current);
4219         current->in_iowait = 1;
4220         ret = schedule_timeout(timeout);
4221         current->in_iowait = 0;
4222         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4223         delayacct_blkio_end();
4224         return ret;
4225 }
4226
4227 /**
4228  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4229  * @policy: scheduling class.
4230  *
4231  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4232  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4233  * On failure, a negative error code is returned.
4234  */
4235 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4236 {
4237         int ret = -EINVAL;
4238
4239         switch (policy) {
4240         case SCHED_FIFO:
4241         case SCHED_RR:
4242                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4243                 break;
4244         case SCHED_DEADLINE:
4245         case SCHED_NORMAL:
4246         case SCHED_BATCH:
4247         case SCHED_IDLE:
4248                 ret = 0;
4249                 break;
4250         }
4251         return ret;
4252 }
4253
4254 /**
4255  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4256  * @policy: scheduling class.
4257  *
4258  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4259  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4260  * On failure, a negative error code is returned.
4261  */
4262 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4263 {
4264         int ret = -EINVAL;
4265
4266         switch (policy) {
4267         case SCHED_FIFO:
4268         case SCHED_RR:
4269                 ret = 1;
4270                 break;
4271         case SCHED_DEADLINE:
4272         case SCHED_NORMAL:
4273         case SCHED_BATCH:
4274         case SCHED_IDLE:
4275                 ret = 0;
4276         }
4277         return ret;
4278 }
4279
4280 /**
4281  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4282  * @pid: pid of the process.
4283  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4284  *
4285  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4286  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4287  *
4288  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4289  * an error code.
4290  */
4291 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4292                 struct timespec __user *, interval)
4293 {
4294         struct task_struct *p;
4295         unsigned int time_slice;
4296         unsigned long flags;
4297         struct rq *rq;
4298         int retval;
4299         struct timespec t;
4300
4301         if (pid < 0)
4302                 return -EINVAL;
4303
4304         retval = -ESRCH;
4305         rcu_read_lock();
4306         p = find_process_by_pid(pid);
4307         if (!p)
4308                 goto out_unlock;
4309
4310         retval = security_task_getscheduler(p);
4311         if (retval)
4312                 goto out_unlock;
4313
4314         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4315         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4316         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4317
4318         rcu_read_unlock();
4319         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4320         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4321         return retval;
4322
4323 out_unlock:
4324         rcu_read_unlock();
4325         return retval;
4326 }
4327
4328 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4329
4330 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4331 {
4332         unsigned long free = 0;
4333         int ppid;
4334         unsigned state;
4335
4336         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4337         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4338                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4339 #if BITS_PER_LONG == 32
4340         if (state == TASK_RUNNING)
4341                 printk(KERN_CONT " running  ");
4342         else
4343                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4344 #else
4345         if (state == TASK_RUNNING)
4346                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4347         else
4348                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4349 #endif
4350 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4351         free = stack_not_used(p);
4352 #endif
4353         rcu_read_lock();
4354         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4355         rcu_read_unlock();
4356         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4357                 task_pid_nr(p), ppid,
4358                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4359
4360         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4361         show_stack(p, NULL);
4362 }
4363
4364 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4365 {
4366         struct task_struct *g, *p;
4367
4368 #if BITS_PER_LONG == 32
4369         printk(KERN_INFO
4370                 "  task                PC stack   pid father\n");
4371 #else
4372         printk(KERN_INFO
4373                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4374 #endif
4375         rcu_read_lock();
4376         do_each_thread(g, p) {
4377                 /*
4378                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4379                  * console might take a lot of time:
4380                  */
4381                 touch_nmi_watchdog();
4382                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4383                         sched_show_task(p);
4384         } while_each_thread(g, p);
4385
4386         touch_all_softlockup_watchdogs();
4387
4388 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4389         sysrq_sched_debug_show();
4390 #endif
4391         rcu_read_unlock();
4392         /*
4393          * Only show locks if all tasks are dumped:
4394          */
4395         if (!state_filter)
4396                 debug_show_all_locks();
4397 }
4398
4399 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4400 {
4401         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4402 }
4403
4404 /**
4405  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4406  * @idle: task in question
4407  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4408  *
4409  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4410  * flag, to make booting more robust.
4411  */
4412 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4413 {
4414         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4415         unsigned long flags;
4416
4417         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4418
4419         __sched_fork(0, idle);
4420         idle->state = TASK_RUNNING;
4421         idle->se.exec_start = sched_clock();
4422
4423         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4424         /*
4425          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4426          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4427          * lockdep check in task_group() will fail.
4428          *
4429          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4430          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4431          *
4432          * Silence PROVE_RCU
4433          */
4434         rcu_read_lock();
4435         __set_task_cpu(idle, cpu);
4436         rcu_read_unlock();
4437
4438         rq->curr = rq->idle = idle;
4439 #if defined(CONFIG_SMP)
4440         idle->on_cpu = 1;
4441 #endif
4442         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4443
4444         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4445         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4446
4447         /*
4448          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4449          */
4450         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4451         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4452         vtime_init_idle(idle, cpu);
4453 #if defined(CONFIG_SMP)
4454         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4455 #endif
4456 }
4457
4458 #ifdef CONFIG_SMP
4459 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4460 {
4461         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4462                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4463
4464         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4465         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4466 }
4467
4468 /*
4469  * This is how migration works:
4470  *
4471  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4472  *    stop_one_cpu().
4473  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4474  *    off the CPU)
4475  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4476  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4477  *    it and puts it into the right queue.
4478  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4479  *    is done.
4480  */
4481
4482 /*
4483  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4484  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4485  * is removed from the allowed bitmask.
4486  *
4487  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4488  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4489  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4490  */
4491 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4492 {
4493         unsigned long flags;
4494         struct rq *rq;
4495         unsigned int dest_cpu;
4496         int ret = 0;
4497
4498         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4499
4500         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4501                 goto out;
4502
4503         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4504                 ret = -EINVAL;
4505                 goto out;
4506         }
4507
4508         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4509
4510         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4511         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4512                 goto out;
4513
4514         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4515         if (p->on_rq) {
4516                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4517                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4518                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4519                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4520                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4521                 return 0;
4522         }
4523 out:
4524         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4525
4526         return ret;
4527 }
4528 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4529
4530 /*
4531  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4532  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4533  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4534  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4535  *
4536  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4537  * as the task is no longer on this CPU.
4538  *
4539  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4540  */
4541 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4542 {
4543         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4544         int ret = 0;
4545
4546         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4547                 return ret;
4548
4549         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4550         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4551
4552         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4553         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4554         /* Already moved. */
4555         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4556                 goto done;
4557         /* Affinity changed (again). */
4558         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4559                 goto fail;
4560
4561         /*
4562          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4563          * placed properly.
4564          */
4565         if (p->on_rq) {
4566                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4567                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4568                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4569                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4570         }
4571 done:
4572         ret = 1;
4573 fail:
4574         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4575         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4576         return ret;
4577 }
4578
4579 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4580 /* Migrate current task p to target_cpu */
4581 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4582 {
4583         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4584         int curr_cpu = task_cpu(p);
4585
4586         if (curr_cpu == target_cpu)
4587                 return 0;
4588
4589         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4590                 return -EINVAL;
4591
4592         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4593
4594         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4595 }
4596
4597 /*
4598  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4599  * tasks on the runqueues
4600  */
4601 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4602 {
4603         struct rq *rq;
4604         unsigned long flags;
4605         bool on_rq, running;
4606
4607         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4608         on_rq = p->on_rq;
4609         running = task_current(rq, p);
4610
4611         if (on_rq)
4612                 dequeue_task(rq, p, 0);
4613         if (running)
4614                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4615
4616         p->numa_preferred_nid = nid;
4617
4618         if (running)
4619                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4620         if (on_rq)
4621                 enqueue_task(rq, p, 0);
4622         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4623 }
4624 #endif
4625
4626 /*
4627  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4628  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4629  * 'pushing' onto another runqueue.
4630  */
4631 static int migration_cpu_stop(void *data)
4632 {
4633         struct migration_arg *arg = data;
4634
4635         /*
4636          * The original target cpu might have gone down and we might
4637          * be on another cpu but it doesn't matter.
4638          */
4639         local_irq_disable();
4640         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4641         local_irq_enable();
4642         return 0;
4643 }
4644
4645 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4646
4647 /*
4648  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4649  * offline.
4650  */
4651 void idle_task_exit(void)
4652 {
4653         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4654
4655         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4656
4657         if (mm != &init_mm)
4658                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4659         mmdrop(mm);
4660 }
4661
4662 /*
4663  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4664  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4665  * nr_active count is stable.
4666  *
4667  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4668  */
4669 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4670 {
4671         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4672         if (delta)
4673                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4674 }
4675
4676 /*
4677  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4678  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4679  *
4680  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4681  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4682  * because of lock validation efforts.
4683  */
4684 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4685 {
4686         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4687         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4688         int dest_cpu;
4689
4690         /*
4691          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4692          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4693          *
4694          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4695          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4696          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4697          * done here.
4698          */
4699         rq->stop = NULL;
4700
4701         /*
4702          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4703          * class method both need to have an up-to-date
4704          * value of rq->clock[_task]
4705          */
4706         update_rq_clock(rq);
4707
4708         for ( ; ; ) {
4709                 /*
4710                  * There's this thread running, bail when that's the only
4711                  * remaining thread.
4712                  */
4713                 if (rq->nr_running == 1)
4714                         break;
4715
4716                 next = pick_next_task(rq);
4717                 BUG_ON(!next);
4718                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4719
4720                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4721                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4722                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4723
4724                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4725
4726                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4727         }
4728
4729         rq->stop = stop;
4730 }
4731
4732 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4733
4734 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4735
4736 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4737         {
4738                 .procname       = "sched_domain",
4739                 .mode           = 0555,
4740         },
4741         {}
4742 };
4743
4744 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4745         {
4746                 .procname       = "kernel",
4747                 .mode           = 0555,
4748                 .child          = sd_ctl_dir,
4749         },
4750         {}
4751 };
4752
4753 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4754 {
4755         struct ctl_table *entry =
4756                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4757
4758         return entry;
4759 }
4760
4761 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4762 {
4763         struct ctl_table *entry;
4764
4765         /*
4766          * In the intermediate directories, both the child directory and
4767          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4768          * will always be set. In the lowest directory the names are
4769          * static strings and all have proc handlers.
4770          */
4771         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4772                 if (entry->child)
4773                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4774                 if (entry->proc_handler == NULL)
4775                         kfree(entry->procname);
4776         }
4777
4778         kfree(*tablep);
4779         *tablep = NULL;
4780 }
4781
4782 static int min_load_idx = 0;
4783 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4784
4785 static void
4786 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4787                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4788                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4789                 bool load_idx)
4790 {
4791         entry->procname = procname;
4792         entry->data = data;
4793         entry->maxlen = maxlen;
4794         entry->mode = mode;
4795         entry->proc_handler = proc_handler;
4796
4797         if (load_idx) {
4798                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4799                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4800         }
4801 }
4802
4803 static struct ctl_table *
4804 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4805 {
4806         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4807
4808         if (table == NULL)
4809                 return NULL;
4810
4811         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4812                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4813         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4814                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4815         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4816                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4817         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4818                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4819         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4820                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4821         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4822                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4823         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4824                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4825         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4826                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4827         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4828                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4829         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4830                 &sd->cache_nice_tries,
4831                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4832         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4833                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4834         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4835                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4836         /* &table[12] is terminator */
4837
4838         return table;
4839 }
4840
4841 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4842 {
4843         struct ctl_table *entry, *table;
4844         struct sched_domain *sd;
4845         int domain_num = 0, i;
4846         char buf[32];
4847
4848         for_each_domain(cpu, sd)
4849                 domain_num++;
4850         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4851         if (table == NULL)
4852                 return NULL;
4853
4854         i = 0;
4855         for_each_domain(cpu, sd) {
4856                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4857                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4858                 entry->mode = 0555;
4859                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4860                 entry++;
4861                 i++;
4862         }
4863         return table;
4864 }
4865
4866 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4867 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4868 {
4869         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4870         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4871         char buf[32];
4872
4873         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4874         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4875
4876         if (entry == NULL)
4877                 return;
4878
4879         for_each_possible_cpu(i) {
4880                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4881                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4882                 entry->mode = 0555;
4883                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4884                 entry++;
4885         }
4886
4887         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4888         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4889 }
4890
4891 /* may be called multiple times per register */
4892 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4893 {
4894         if (sd_sysctl_header)
4895                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4896         sd_sysctl_header = NULL;
4897         if (sd_ctl_dir[0].child)
4898                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4899 }
4900 #else
4901 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4902 {
4903 }
4904 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4905 {
4906 }
4907 #endif
4908
4909 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4910 {
4911         if (!rq->online) {
4912                 const struct sched_class *class;
4913
4914                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4915                 rq->online = 1;
4916
4917                 for_each_class(class) {
4918                         if (class->rq_online)
4919                                 class->rq_online(rq);
4920                 }
4921         }
4922 }
4923
4924 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4925 {
4926         if (rq->online) {
4927                 const struct sched_class *class;
4928
4929                 for_each_class(class) {
4930                         if (class->rq_offline)
4931                                 class->rq_offline(rq);
4932                 }
4933
4934                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4935                 rq->online = 0;
4936         }
4937 }
4938
4939 /*
4940  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4941  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4942  */
4943 static int
4944 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4945 {
4946         int cpu = (long)hcpu;
4947         unsigned long flags;
4948         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4949
4950         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4951
4952         case CPU_UP_PREPARE:
4953                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4954                 break;
4955
4956         case CPU_ONLINE:
4957                 /* Update our root-domain */
4958                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4959                 if (rq->rd) {
4960                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4961
4962                         set_rq_online(rq);
4963                 }
4964                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4965                 break;
4966
4967 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4968         case CPU_DYING:
4969                 sched_ttwu_pending();
4970                 /* Update our root-domain */
4971                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4972                 if (rq->rd) {
4973                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4974                         set_rq_offline(rq);
4975                 }
4976                 migrate_tasks(cpu);
4977                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4978                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4979                 break;
4980
4981         case CPU_DEAD:
4982                 calc_load_migrate(rq);
4983                 break;
4984 #endif
4985         }
4986
4987         update_max_interval();
4988
4989         return NOTIFY_OK;
4990 }
4991
4992 /*
4993  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4994  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4995  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4996  */
4997 static struct notifier_block migration_notifier = {
4998         .notifier_call = migration_call,
4999         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5000 };
5001
5002 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5003                                       unsigned long action, void *hcpu)
5004 {
5005         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5006         case CPU_STARTING:
5007         case CPU_DOWN_FAILED:
5008                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5009                 return NOTIFY_OK;
5010         default:
5011                 return NOTIFY_DONE;
5012         }
5013 }
5014
5015 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5016                                         unsigned long action, void *hcpu)
5017 {
5018         unsigned long flags;
5019         long cpu = (long)hcpu;
5020
5021         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5022         case CPU_DOWN_PREPARE:
5023                 set_cpu_active(cpu, false);
5024
5025                 /* explicitly allow suspend */
5026                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5027                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5028                         bool overflow;
5029                         int cpus;
5030
5031                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5032                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5033                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5034                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5035
5036                         if (overflow)
5037                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5038                 }
5039                 return NOTIFY_OK;
5040         }
5041
5042         return NOTIFY_DONE;
5043 }
5044
5045 static int __init migration_init(void)
5046 {
5047         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5048         int err;
5049
5050         /* Initialize migration for the boot CPU */
5051         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5052         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5053         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5054         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5055
5056         /* Register cpu active notifiers */
5057         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5058         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5059
5060         return 0;
5061 }
5062 early_initcall(migration_init);
5063 #endif
5064
5065 #ifdef CONFIG_SMP
5066
5067 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5068
5069 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5070
5071 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5072
5073 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5074 {
5075         sched_debug_enabled = 1;
5076
5077         return 0;
5078 }
5079 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5080
5081 static inline bool sched_debug(void)
5082 {
5083         return sched_debug_enabled;
5084 }
5085
5086 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5087                                   struct cpumask *groupmask)
5088 {
5089         struct sched_group *group = sd->groups;
5090         char str[256];
5091
5092         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5093         cpumask_clear(groupmask);
5094
5095         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5096
5097         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5098                 printk("does not load-balance\n");
5099                 if (sd->parent)
5100                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5101                                         " has parent");
5102                 return -1;
5103         }
5104
5105         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5106
5107         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5108                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5109                                 "CPU%d\n", cpu);
5110         }
5111         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5112                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5113                                 " CPU%d\n", cpu);
5114         }
5115
5116         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5117         do {
5118                 if (!group) {
5119                         printk("\n");
5120                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5121                         break;
5122                 }
5123
5124                 /*
5125                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5126                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5127                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5128                  */
5129                 if (!group->sgp->power_orig) {
5130                         printk(KERN_CONT "\n");
5131                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5132                                         "set\n");
5133                         break;
5134                 }
5135
5136                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5137                         printk(KERN_CONT "\n");
5138                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5139                         break;
5140                 }
5141
5142                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5143                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5144                         printk(KERN_CONT "\n");
5145                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5146                         break;
5147                 }
5148
5149                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5150
5151                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5152
5153                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5154                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5155                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5156                                 group->sgp->power);
5157                 }
5158
5159                 group = group->next;
5160         } while (group != sd->groups);
5161         printk(KERN_CONT "\n");
5162
5163         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5164                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5165
5166         if (sd->parent &&
5167             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5168                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5169                         "of domain->span\n");
5170         return 0;
5171 }
5172
5173 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5174 {
5175         int level = 0;
5176
5177         if (!sched_debug_enabled)
5178                 return;
5179
5180         if (!sd) {
5181                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5182                 return;
5183         }
5184
5185         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5186
5187         for (;;) {
5188                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5189                         break;
5190                 level++;
5191                 sd = sd->parent;
5192                 if (!sd)
5193                         break;
5194         }
5195 }
5196 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5197 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5198 static inline bool sched_debug(void)
5199 {
5200         return false;
5201 }
5202 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5203
5204 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5205 {
5206         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5207                 return 1;
5208
5209         /* Following flags need at least 2 groups */
5210         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5211                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5212                          SD_BALANCE_FORK |
5213                          SD_BALANCE_EXEC |
5214                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5215                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5216                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5217                         return 0;
5218         }
5219
5220         /* Following flags don't use groups */
5221         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5222                 return 0;
5223
5224         return 1;
5225 }
5226
5227 static int
5228 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5229 {
5230         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5231
5232         if (sd_degenerate(parent))
5233                 return 1;
5234
5235         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5236                 return 0;
5237
5238         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5239         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5240                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5241                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5242                                 SD_BALANCE_FORK |
5243                                 SD_BALANCE_EXEC |
5244                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5245                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5246                                 SD_PREFER_SIBLING);
5247                 if (nr_node_ids == 1)
5248                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5249         }
5250         if (~cflags & pflags)
5251                 return 0;
5252
5253         return 1;
5254 }
5255
5256 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5257 {
5258         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5259
5260         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5261         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5262         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5263         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5264         free_cpumask_var(rd->online);
5265         free_cpumask_var(rd->span);
5266         kfree(rd);
5267 }
5268
5269 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5270 {
5271         struct root_domain *old_rd = NULL;
5272         unsigned long flags;
5273
5274         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5275
5276         if (rq->rd) {
5277                 old_rd = rq->rd;
5278
5279                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5280                         set_rq_offline(rq);
5281
5282                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5283
5284                 /*
5285                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5286                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5287                  * in this function:
5288                  */
5289                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5290                         old_rd = NULL;
5291         }
5292
5293         atomic_inc(&rd->refcount);
5294         rq->rd = rd;
5295
5296         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5297         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5298                 set_rq_online(rq);
5299
5300         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5301
5302         if (old_rd)
5303                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5304 }
5305
5306 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5307 {
5308         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5309
5310         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5311                 goto out;
5312         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5313                 goto free_span;
5314         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5315                 goto free_online;
5316         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5317                 goto free_dlo_mask;
5318
5319         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5320         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5321                 goto free_dlo_mask;
5322
5323         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5324                 goto free_rto_mask;
5325         return 0;
5326
5327 free_rto_mask:
5328         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5329 free_dlo_mask:
5330         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5331 free_online:
5332         free_cpumask_var(rd->online);
5333 free_span:
5334         free_cpumask_var(rd->span);
5335 out:
5336         return -ENOMEM;
5337 }
5338
5339 /*
5340  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5341  * members (mimicking the global state we have today).
5342  */
5343 struct root_domain def_root_domain;
5344
5345 static void init_defrootdomain(void)
5346 {
5347         init_rootdomain(&def_root_domain);
5348
5349         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5350 }
5351
5352 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5353 {
5354         struct root_domain *rd;
5355
5356         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5357         if (!rd)
5358                 return NULL;
5359
5360         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5361                 kfree(rd);
5362                 return NULL;
5363         }
5364
5365         return rd;
5366 }
5367
5368 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5369 {
5370         struct sched_group *tmp, *first;
5371
5372         if (!sg)
5373                 return;
5374
5375         first = sg;
5376         do {
5377                 tmp = sg->next;
5378
5379                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5380                         kfree(sg->sgp);
5381
5382                 kfree(sg);
5383                 sg = tmp;
5384         } while (sg != first);
5385 }
5386
5387 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5388 {
5389         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5390
5391         /*
5392          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5393          * nuke them all.
5394          */
5395         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5396                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5397         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5398                 kfree(sd->groups->sgp);
5399                 kfree(sd->groups);
5400         }
5401         kfree(sd);
5402 }
5403
5404 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5405 {
5406         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5407 }
5408
5409 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5410 {
5411         for (; sd; sd = sd->parent)
5412                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5413 }
5414
5415 /*
5416  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5417  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5418  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5419  *
5420  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5421  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5422  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5423  */
5424 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5425 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5426 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5427 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5428 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5429 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5430
5431 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5432 {
5433         struct sched_domain *sd;
5434         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5435         int id = cpu;
5436         int size = 1;
5437
5438         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5439         if (sd) {
5440                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5441                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5442                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5443         }
5444         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5445
5446         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5447         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5448         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5449
5450         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5451         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5452
5453         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5454         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5455 }
5456
5457 /*
5458  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5459  * hold the hotplug lock.
5460  */
5461 static void
5462 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5463 {
5464         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5465         struct sched_domain *tmp;
5466
5467         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5468         for (tmp = sd; tmp; ) {
5469                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5470                 if (!parent)
5471                         break;
5472
5473                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5474                         tmp->parent = parent->parent;
5475                         if (parent->parent)
5476                                 parent->parent->child = tmp;
5477                         /*
5478                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5479                          * degenerate parent; the spans match for this
5480                          * so the property transfers.
5481                          */
5482                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5483                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5484                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5485                 } else
5486                         tmp = tmp->parent;
5487         }
5488
5489         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5490                 tmp = sd;
5491                 sd = sd->parent;
5492                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5493                 if (sd)
5494                         sd->child = NULL;
5495         }
5496
5497         sched_domain_debug(sd, cpu);
5498
5499         rq_attach_root(rq, rd);
5500         tmp = rq->sd;
5501         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5502         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5503
5504         update_top_cache_domain(cpu);
5505 }
5506
5507 /* cpus with isolated domains */
5508 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5509
5510 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5511 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5512 {
5513         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5514         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5515         return 1;
5516 }
5517
5518 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5519
5520 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5521 {
5522         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5523 }
5524
5525 struct sd_data {
5526         struct sched_domain **__percpu sd;
5527         struct sched_group **__percpu sg;
5528         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5529 };
5530
5531 struct s_data {
5532         struct sched_domain ** __percpu sd;
5533         struct root_domain      *rd;
5534 };
5535
5536 enum s_alloc {
5537         sa_rootdomain,
5538         sa_sd,
5539         sa_sd_storage,
5540         sa_none,
5541 };
5542
5543 struct sched_domain_topology_level;
5544
5545 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5546 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5547
5548 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5549
5550 struct sched_domain_topology_level {
5551         sched_domain_init_f init;
5552         sched_domain_mask_f mask;
5553         int                 flags;
5554         int                 numa_level;
5555         struct sd_data      data;
5556 };
5557
5558 /*
5559  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5560  * domain traversal.
5561  *
5562  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5563  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5564  * range.
5565  *
5566  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5567  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5568  * cpu they're built on, so check that.
5569  *
5570  */
5571 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5572 {
5573         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5574         struct sd_data *sdd = sd->private;
5575         struct sched_domain *sibling;
5576         int i;
5577
5578         for_each_cpu(i, span) {
5579                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5580                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5581                         continue;
5582
5583                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5584         }
5585 }
5586
5587 /*
5588  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5589  * of this group that's also in the iteration mask.
5590  */
5591 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5592 {
5593         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5594 }
5595
5596 static int
5597 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5598 {
5599         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5600         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5601         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5602         struct sd_data *sdd = sd->private;
5603         struct sched_domain *child;
5604         int i;
5605
5606         cpumask_clear(covered);
5607
5608         for_each_cpu(i, span) {
5609                 struct cpumask *sg_span;
5610
5611                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5612                         continue;
5613
5614                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5615
5616                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5617                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5618                         continue;
5619
5620                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5621                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5622
5623                 if (!sg)
5624                         goto fail;
5625
5626                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5627                 if (child->child) {
5628                         child = child->child;
5629                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5630                 } else
5631                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5632
5633                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5634
5635                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5636                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5637                         build_group_mask(sd, sg);
5638
5639                 /*
5640                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5641                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5642                  * die on a /0 trap.
5643                  */
5644                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5645                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5646
5647                 /*
5648                  * Make sure the first group of this domain contains the
5649                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5650                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5651                  */
5652                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5653                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5654                         groups = sg;
5655
5656                 if (!first)
5657                         first = sg;
5658                 if (last)
5659                         last->next = sg;
5660                 last = sg;
5661                 last->next = first;
5662         }
5663         sd->groups = groups;
5664
5665         return 0;
5666
5667 fail:
5668         free_sched_groups(first, 0);
5669
5670         return -ENOMEM;
5671 }
5672
5673 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5674 {
5675         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5676         struct sched_domain *child = sd->child;
5677
5678         if (child)
5679                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5680
5681         if (sg) {
5682                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5683                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5684                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5685         }
5686
5687         return cpu;
5688 }
5689
5690 /*
5691  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5692  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5693  * and ->cpu_power to 0.
5694  *
5695  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5696  */
5697 static int
5698 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5699 {
5700         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5701         struct sd_data *sdd = sd->private;
5702         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5703         struct cpumask *covered;
5704         int i;
5705
5706         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5707         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5708
5709         if (cpu != cpumask_first(span))
5710                 return 0;
5711
5712         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5713         covered = sched_domains_tmpmask;
5714
5715         cpumask_clear(covered);
5716
5717         for_each_cpu(i, span) {
5718                 struct sched_group *sg;
5719                 int group, j;
5720
5721                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5722                         continue;
5723
5724                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5725                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5726                 sg->sgp->power = 0;
5727                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5728
5729                 for_each_cpu(j, span) {
5730                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5731                                 continue;
5732
5733                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5734                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5735                 }
5736
5737                 if (!first)
5738                         first = sg;
5739                 if (last)
5740                         last->next = sg;
5741                 last = sg;
5742         }
5743         last->next = first;
5744
5745         return 0;
5746 }
5747
5748 /*
5749  * Initialize sched groups cpu_power.
5750  *
5751  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5752  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5753  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5754  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5755  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5756  * less cpu_power.
5757  */
5758 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5759 {
5760         struct sched_group *sg = sd->groups;
5761
5762         WARN_ON(!sg);
5763
5764         do {
5765                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5766                 sg = sg->next;
5767         } while (sg != sd->groups);
5768
5769         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5770                 return;
5771
5772         update_group_power(sd, cpu);
5773         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5774 }
5775
5776 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5777 {
5778        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5779 }
5780
5781 /*
5782  * Initializers for schedule domains
5783  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5784  */
5785
5786 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5787 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5788 #else
5789 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5790 #endif
5791
5792 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5793 static noinline struct sched_domain *                                   \
5794 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5795 {                                                                       \
5796         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5797         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5798         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5799         sd->private = &tl->data;                                        \
5800         return sd;                                                      \
5801 }
5802
5803 SD_INIT_FUNC(CPU)
5804 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5805  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5806 #endif
5807 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5808  SD_INIT_FUNC(MC)
5809 #endif
5810 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5811  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5812 #endif
5813
5814 static int default_relax_domain_level = -1;
5815 int sched_domain_level_max;
5816
5817 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5818 {
5819         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5820                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5821
5822         return 1;
5823 }
5824 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5825
5826 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5827                                  struct sched_domain_attr *attr)
5828 {
5829         int request;
5830
5831         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5832                 if (default_relax_domain_level < 0)
5833                         return;
5834                 else
5835                         request = default_relax_domain_level;
5836         } else
5837                 request = attr->relax_domain_level;
5838         if (request < sd->level) {
5839                 /* turn off idle balance on this domain */
5840                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5841         } else {
5842                 /* turn on idle balance on this domain */
5843                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5844         }
5845 }
5846
5847 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5848 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5849
5850 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5851                                  const struct cpumask *cpu_map)
5852 {
5853         switch (what) {
5854         case sa_rootdomain:
5855                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5856                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5857         case sa_sd:
5858                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5859         case sa_sd_storage:
5860                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5861         case sa_none:
5862                 break;
5863         }
5864 }
5865
5866 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5867                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5868 {
5869         memset(d, 0, sizeof(*d));
5870
5871         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5872                 return sa_sd_storage;
5873         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5874         if (!d->sd)
5875                 return sa_sd_storage;
5876         d->rd = alloc_rootdomain();
5877         if (!d->rd)
5878                 return sa_sd;
5879         return sa_rootdomain;
5880 }
5881
5882 /*
5883  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5884  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5885  * will not free the data we're using.
5886  */
5887 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5888 {
5889         struct sd_data *sdd = sd->private;
5890
5891         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5892         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5893
5894         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5895                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5896
5897         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5898                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5899 }
5900
5901 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5902 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5903 {
5904         return topology_thread_cpumask(cpu);
5905 }
5906 #endif
5907
5908 /*
5909  * Topology list, bottom-up.
5910  */
5911 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5912 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5913         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5914 #endif
5915 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5916         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5917 #endif
5918 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5919         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5920 #endif
5921         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5922         { NULL, },
5923 };
5924
5925 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5926
5927 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5928         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5929
5930 #ifdef CONFIG_NUMA
5931
5932 static int sched_domains_numa_levels;
5933 static int *sched_domains_numa_distance;
5934 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5935 static int sched_domains_curr_level;
5936
5937 static inline int sd_local_flags(int level)
5938 {
5939         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5940                 return 0;
5941
5942         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5943 }
5944
5945 static struct sched_domain *
5946 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5947 {
5948         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5949         int level = tl->numa_level;
5950         int sd_weight = cpumask_weight(
5951                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5952
5953         *sd = (struct sched_domain){
5954                 .min_interval           = sd_weight,
5955                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5956                 .busy_factor            = 32,
5957                 .imbalance_pct          = 125,
5958                 .cache_nice_tries       = 2,
5959                 .busy_idx               = 3,
5960                 .idle_idx               = 2,
5961                 .newidle_idx            = 0,
5962                 .wake_idx               = 0,
5963                 .forkexec_idx           = 0,
5964
5965                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5966                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5967                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5968                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5969                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5970                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5971                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5972                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5973                                         | 1*SD_SERIALIZE
5974                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5975                                         | 1*SD_NUMA
5976                                         | sd_local_flags(level)
5977                                         ,
5978                 .last_balance           = jiffies,
5979                 .balance_interval       = sd_weight,
5980         };
5981         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5982         sd->private = &tl->data;
5983
5984         /*
5985          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5986          */
5987         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5988
5989         return sd;
5990 }
5991
5992 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5993 {
5994         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5995 }
5996
5997 static void sched_numa_warn(const char *str)
5998 {
5999         static int done = false;
6000         int i,j;
6001
6002         if (done)
6003                 return;
6004
6005         done = true;
6006
6007         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6008
6009         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6010                 printk(KERN_WARNING "  ");
6011                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6012                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6013                 printk(KERN_CONT "\n");
6014         }
6015         printk(KERN_WARNING "\n");
6016 }
6017
6018 static bool find_numa_distance(int distance)
6019 {
6020         int i;
6021
6022         if (distance == node_distance(0, 0))
6023                 return true;
6024
6025         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6026                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6027                         return true;
6028         }
6029
6030         return false;
6031 }
6032
6033 static void sched_init_numa(void)
6034 {
6035         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6036         struct sched_domain_topology_level *tl;
6037         int level = 0;
6038         int i, j, k;
6039
6040         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6041         if (!sched_domains_numa_distance)
6042                 return;
6043
6044         /*
6045          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6046          * unique distances in the node_distance() table.
6047          *
6048          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6049          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6050          */
6051         next_distance = curr_distance;
6052         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6053                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6054                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6055                                 int distance = node_distance(i, k);
6056
6057                                 if (distance > curr_distance &&
6058                                     (distance < next_distance ||
6059                                      next_distance == curr_distance))
6060                                         next_distance = distance;
6061
6062                                 /*
6063                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6064                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6065                                  * equally connected to A.
6066                                  */
6067                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6068                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6069
6070                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6071                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6072                         }
6073                         if (next_distance != curr_distance) {
6074                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6075                                 sched_domains_numa_levels = level;
6076                                 curr_distance = next_distance;
6077                         } else break;
6078                 }
6079
6080                 /*
6081                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6082                  */
6083                 if (!sched_debug())
6084                         break;
6085         }
6086         /*
6087          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6088          * identity distance node_distance(i,i).
6089          *
6090          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6091          * numbers.
6092          */
6093
6094         /*
6095          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6096          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6097          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6098          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6099          * in other functions.
6100          *
6101          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6102          */
6103         sched_domains_numa_levels = 0;
6104
6105         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6106         if (!sched_domains_numa_masks)
6107                 return;
6108
6109         /*
6110          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6111          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6112          */
6113         for (i = 0; i < level; i++) {
6114                 sched_domains_numa_masks[i] =
6115                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6116                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6117                         return;
6118
6119                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6120                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6121                         if (!mask)
6122                                 return;
6123
6124                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6125
6126                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6127                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6128                                         continue;
6129
6130                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6131                         }
6132                 }
6133         }
6134
6135         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6136                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6137         if (!tl)
6138                 return;
6139
6140         /*
6141          * Copy the default topology bits..
6142          */
6143         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6144                 tl[i] = default_topology[i];
6145
6146         /*
6147          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6148          */
6149         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6150                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6151                         .init = sd_numa_init,
6152                         .mask = sd_numa_mask,
6153                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6154                         .numa_level = j,
6155                 };
6156         }
6157
6158         sched_domain_topology = tl;
6159
6160         sched_domains_numa_levels = level;
6161 }
6162
6163 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6164 {
6165         int i, j;
6166         int node = cpu_to_node(cpu);
6167
6168         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6169                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6170                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6171                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6172                 }
6173         }
6174 }
6175
6176 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6177 {
6178         int i, j;
6179         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6180                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6181                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6182         }
6183 }
6184
6185 /*
6186  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6187  * are onlined.
6188  */
6189 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6190                                            unsigned long action,
6191                                            void *hcpu)
6192 {
6193         int cpu = (long)hcpu;
6194
6195         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6196         case CPU_ONLINE:
6197                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6198                 break;
6199
6200         case CPU_DEAD:
6201                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6202                 break;
6203
6204         default:
6205                 return NOTIFY_DONE;
6206         }
6207
6208         return NOTIFY_OK;
6209 }
6210 #else
6211 static inline void sched_init_numa(void)
6212 {
6213 }
6214
6215 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6216                                            unsigned long action,
6217                                            void *hcpu)
6218 {
6219         return 0;
6220 }
6221 #endif /* CONFIG_NUMA */
6222
6223 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6224 {
6225         struct sched_domain_topology_level *tl;
6226         int j;
6227
6228         for_each_sd_topology(tl) {
6229                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6230
6231                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6232                 if (!sdd->sd)
6233                         return -ENOMEM;
6234
6235                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6236                 if (!sdd->sg)
6237                         return -ENOMEM;
6238
6239                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6240                 if (!sdd->sgp)
6241                         return -ENOMEM;
6242
6243                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6244                         struct sched_domain *sd;
6245                         struct sched_group *sg;
6246                         struct sched_group_power *sgp;
6247
6248                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6249                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6250                         if (!sd)
6251                                 return -ENOMEM;
6252
6253                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6254
6255                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6256                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6257                         if (!sg)
6258                                 return -ENOMEM;
6259
6260                         sg->next = sg;
6261
6262                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6263
6264                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6265                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6266                         if (!sgp)
6267                                 return -ENOMEM;
6268
6269                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6270                 }
6271         }
6272
6273         return 0;
6274 }
6275
6276 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6277 {
6278         struct sched_domain_topology_level *tl;
6279         int j;
6280
6281         for_each_sd_topology(tl) {
6282                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6283
6284                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6285                         struct sched_domain *sd;
6286
6287                         if (sdd->sd) {
6288                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6289                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6290                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6291                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6292                         }
6293
6294                         if (sdd->sg)
6295                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6296                         if (sdd->sgp)
6297                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6298                 }
6299                 free_percpu(sdd->sd);
6300                 sdd->sd = NULL;
6301                 free_percpu(sdd->sg);
6302                 sdd->sg = NULL;
6303                 free_percpu(sdd->sgp);
6304                 sdd->sgp = NULL;
6305         }
6306 }
6307
6308 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6309                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6310                 struct sched_domain *child, int cpu)
6311 {
6312         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6313         if (!sd)
6314                 return child;
6315
6316         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6317         if (child) {
6318                 sd->level = child->level + 1;
6319                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6320                 child->parent = sd;
6321                 sd->child = child;
6322         }
6323         set_domain_attribute(sd, attr);
6324
6325         return sd;
6326 }
6327
6328 /*
6329  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6330  * to the individual cpus
6331  */
6332 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6333                                struct sched_domain_attr *attr)
6334 {
6335         enum s_alloc alloc_state;
6336         struct sched_domain *sd;
6337         struct s_data d;
6338         int i, ret = -ENOMEM;
6339
6340         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6341         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6342                 goto error;
6343
6344         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6345         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6346                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6347
6348                 sd = NULL;
6349                 for_each_sd_topology(tl) {
6350                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6351                         if (tl == sched_domain_topology)
6352                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6353                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6354                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6355                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6356                                 break;
6357                 }
6358         }
6359
6360         /* Build the groups for the domains */
6361         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6362                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6363                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6364                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6365                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6366                                         goto error;
6367                         } else {
6368                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6369                                         goto error;
6370                         }
6371                 }
6372         }
6373
6374         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6375         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6376                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6377                         continue;
6378
6379                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6380                         claim_allocations(i, sd);
6381                         init_sched_groups_power(i, sd);
6382                 }
6383         }
6384
6385         /* Attach the domains */
6386         rcu_read_lock();
6387         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6388                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6389                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6390         }
6391         rcu_read_unlock();
6392
6393         ret = 0;
6394 error:
6395         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6396         return ret;
6397 }
6398
6399 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6400 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6401 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6402                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6403
6404 /*
6405  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6406  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6407  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6408  */
6409 static cpumask_var_t fallback_doms;
6410
6411 /*
6412  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6413  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6414  * or 0 if it stayed the same.
6415  */
6416 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6417 {
6418         return 0;
6419 }
6420
6421 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6422 {
6423         int i;
6424         cpumask_var_t *doms;
6425
6426         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6427         if (!doms)
6428                 return NULL;
6429         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6430                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6431                         free_sched_domains(doms, i);
6432                         return NULL;
6433                 }
6434         }
6435         return doms;
6436 }
6437
6438 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6439 {
6440         unsigned int i;
6441         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6442                 free_cpumask_var(doms[i]);
6443         kfree(doms);
6444 }
6445
6446 /*
6447  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6448  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6449  * exclude other special cases in the future.
6450  */
6451 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6452 {
6453         int err;
6454
6455         arch_update_cpu_topology();
6456         ndoms_cur = 1;
6457         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6458         if (!doms_cur)
6459                 doms_cur = &fallback_doms;
6460         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6461         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6462         register_sched_domain_sysctl();
6463
6464         return err;
6465 }
6466
6467 /*
6468  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6469  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6470  */
6471 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6472 {
6473         int i;
6474
6475         rcu_read_lock();
6476         for_each_cpu(i, cpu_map)
6477                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6478         rcu_read_unlock();
6479 }
6480
6481 /* handle null as "default" */
6482 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6483                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6484 {
6485         struct sched_domain_attr tmp;
6486
6487         /* fast path */
6488         if (!new && !cur)
6489                 return 1;
6490
6491         tmp = SD_ATTR_INIT;
6492         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6493                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6494                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6495 }
6496
6497 /*
6498  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6499  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6500  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6501  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6502  *
6503  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6504  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6505  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6506  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6507  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6508  * it as it is.
6509  *
6510  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6511  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6512  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6513  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6514  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6515  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6516  *
6517  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6518  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6519  * and it will not create the default domain.
6520  *
6521  * Call with hotplug lock held
6522  */
6523 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6524                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6525 {
6526         int i, j, n;
6527         int new_topology;
6528
6529         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6530
6531         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6532         unregister_sched_domain_sysctl();
6533
6534         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6535         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6536
6537         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6538
6539         /* Destroy deleted domains */
6540         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6541                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6542                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6543                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6544                                 goto match1;
6545                 }
6546                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6547                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6548 match1:
6549                 ;
6550         }
6551
6552         n = ndoms_cur;
6553         if (doms_new == NULL) {
6554                 n = 0;
6555                 doms_new = &fallback_doms;
6556                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6557                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6558         }
6559
6560         /* Build new domains */
6561         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6562                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6563                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6564                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6565                                 goto match2;
6566                 }
6567                 /* no match - add a new doms_new */
6568                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6569 match2:
6570                 ;
6571         }
6572
6573         /* Remember the new sched domains */
6574         if (doms_cur != &fallback_doms)
6575                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6576         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6577         doms_cur = doms_new;
6578         dattr_cur = dattr_new;
6579         ndoms_cur = ndoms_new;
6580
6581         register_sched_domain_sysctl();
6582
6583         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6584 }
6585
6586 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6587
6588 /*
6589  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6590  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6591  * around partition_sched_domains().
6592  *
6593  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6594  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6595  */
6596 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6597                              void *hcpu)
6598 {
6599         switch (action) {
6600         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6601         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6602
6603                 /*
6604                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6605                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6606                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6607                  * domain, ignoring cpusets.
6608                  */
6609                 num_cpus_frozen--;
6610                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6611                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6612                         break;
6613                 }
6614
6615                 /*
6616                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6617                  * restore the original sched domains by considering the
6618                  * cpuset configurations.
6619                  */
6620
6621         case CPU_ONLINE:
6622         case CPU_DOWN_FAILED:
6623                 cpuset_update_active_cpus(true);
6624                 break;
6625         default:
6626                 return NOTIFY_DONE;
6627         }
6628         return NOTIFY_OK;
6629 }
6630
6631 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6632                                void *hcpu)
6633 {
6634         switch (action) {
6635         case CPU_DOWN_PREPARE:
6636                 cpuset_update_active_cpus(false);
6637                 break;
6638         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6639                 num_cpus_frozen++;
6640                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6641                 break;
6642         default:
6643                 return NOTIFY_DONE;
6644         }
6645         return NOTIFY_OK;
6646 }
6647
6648 void __init sched_init_smp(void)
6649 {
6650         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6651
6652         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6653         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6654
6655         sched_init_numa();
6656
6657         /*
6658          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6659          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6660          * happen.
6661          */
6662         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6663         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6664         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6665         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6666                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6667         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6668
6669         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6670         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6671         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6672
6673         init_hrtick();
6674
6675         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6676         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6677                 BUG();
6678         sched_init_granularity();
6679         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6680
6681         init_sched_rt_class();
6682         init_sched_dl_class();
6683 }
6684 #else
6685 void __init sched_init_smp(void)
6686 {
6687         sched_init_granularity();
6688 }
6689 #endif /* CONFIG_SMP */
6690
6691 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6692
6693 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6694 {
6695         return in_lock_functions(addr) ||
6696                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6697                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6698 }
6699
6700 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6701 /*
6702  * Default task group.
6703  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6704  */
6705 struct task_group root_task_group;
6706 LIST_HEAD(task_groups);
6707 #endif
6708
6709 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6710
6711 void __init sched_init(void)
6712 {
6713         int i, j;
6714         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6715
6716 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6717         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6718 #endif
6719 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6720         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6721 #endif
6722 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6723         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6724 #endif
6725         if (alloc_size) {
6726                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6727
6728 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6729                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6730                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6731
6732                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6733                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6734
6735 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6736 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6737                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6738                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6739
6740                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6741                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6742
6743 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6744 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6745                 for_each_possible_cpu(i) {
6746                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6747                         ptr += cpumask_size();
6748                 }
6749 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6750         }
6751
6752         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6753                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6754         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6755                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6756
6757 #ifdef CONFIG_SMP
6758         init_defrootdomain();
6759 #endif
6760
6761 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6762         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6763                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6764 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6765
6766 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6767         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6768         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6769         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6770         autogroup_init(&init_task);
6771
6772 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6773
6774         for_each_possible_cpu(i) {
6775                 struct rq *rq;
6776
6777                 rq = cpu_rq(i);
6778                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6779                 rq->nr_running = 0;
6780                 rq->calc_load_active = 0;
6781                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6782                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6783                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6784                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6785 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6786                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6787                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6788                 /*
6789                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6790                  *
6791                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6792                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6793                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6794                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6795                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6796                  * (se->load.weight).
6797                  *
6798                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6799                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6800                  * then A0's share of the cpu resource is:
6801                  *
6802                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6803                  *
6804                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6805                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6806                  */
6807                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6808                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6809 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6810
6811                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6812 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6813                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6814                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6815 #endif
6816
6817                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6818                         rq->cpu_load[j] = 0;
6819
6820                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6821
6822 #ifdef CONFIG_SMP
6823                 rq->sd = NULL;
6824                 rq->rd = NULL;
6825                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6826                 rq->post_schedule = 0;
6827                 rq->active_balance = 0;
6828                 rq->next_balance = jiffies;
6829                 rq->push_cpu = 0;
6830                 rq->cpu = i;
6831                 rq->online = 0;
6832                 rq->idle_stamp = 0;
6833                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6834                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6835
6836                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6837
6838                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6839 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6840                 rq->nohz_flags = 0;
6841 #endif
6842 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6843                 rq->last_sched_tick = 0;
6844 #endif
6845 #endif
6846                 init_rq_hrtick(rq);
6847                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6848         }
6849
6850         set_load_weight(&init_task);
6851
6852 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6853         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6854 #endif
6855
6856         /*
6857          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6858          */
6859         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6860         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6861
6862         /*
6863          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6864          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6865          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6866          * when this runqueue becomes "idle".
6867          */
6868         init_idle(current, smp_processor_id());
6869
6870         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6871
6872         /*
6873          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6874          */
6875         current->sched_class = &fair_sched_class;
6876
6877 #ifdef CONFIG_SMP
6878         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6879         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6880         if (cpu_isolated_map == NULL)
6881                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6882         idle_thread_set_boot_cpu();
6883 #endif
6884         init_sched_fair_class();
6885
6886         scheduler_running = 1;
6887 }
6888
6889 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6890 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6891 {
6892         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6893
6894         return (nested == preempt_offset);
6895 }
6896
6897 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6898 {
6899         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6900
6901         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6902         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6903             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6904                 return;
6905         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6906                 return;
6907         prev_jiffy = jiffies;
6908
6909         printk(KERN_ERR
6910                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6911                         file, line);
6912         printk(KERN_ERR
6913                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6914                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6915                         current->pid, current->comm);
6916
6917         debug_show_held_locks(current);
6918         if (irqs_disabled())
6919                 print_irqtrace_events(current);
6920         dump_stack();
6921 }
6922 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6923 #endif
6924
6925 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6926 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6927 {
6928         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6929         struct sched_attr attr = {
6930                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6931         };
6932         int old_prio = p->prio;
6933         int on_rq;
6934
6935         on_rq = p->on_rq;
6936         if (on_rq)
6937                 dequeue_task(rq, p, 0);
6938         __setscheduler(rq, p, &attr);
6939         if (on_rq) {
6940                 enqueue_task(rq, p, 0);
6941                 resched_task(rq->curr);
6942         }
6943
6944         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6945 }
6946
6947 void normalize_rt_tasks(void)
6948 {
6949         struct task_struct *g, *p;
6950         unsigned long flags;
6951         struct rq *rq;
6952
6953         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6954         do_each_thread(g, p) {
6955                 /*
6956                  * Only normalize user tasks:
6957                  */
6958                 if (!p->mm)
6959                         continue;
6960
6961                 p->se.exec_start                = 0;
6962 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6963                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6964                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6965                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6966 #endif
6967
6968                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6969                         /*
6970                          * Renice negative nice level userspace
6971                          * tasks back to 0:
6972                          */
6973                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6974                                 set_user_nice(p, 0);
6975                         continue;
6976                 }
6977
6978                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6979                 rq = __task_rq_lock(p);
6980
6981                 normalize_task(rq, p);
6982
6983                 __task_rq_unlock(rq);
6984                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6985         } while_each_thread(g, p);
6986
6987         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6988 }
6989
6990 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6991
6992 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6993 /*
6994  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6995  *
6996  * They can only be called when the whole system has been
6997  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6998  * activity can take place. Using them for anything else would
6999  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7000  * under any other configuration.
7001  */
7002
7003 /**
7004  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7005  * @cpu: the processor in question.
7006  *
7007  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7008  *
7009  * Return: The current task for @cpu.
7010  */
7011 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7012 {
7013         return cpu_curr(cpu);
7014 }
7015
7016 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7017
7018 #ifdef CONFIG_IA64
7019 /**
7020  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7021  * @cpu: the processor in question.
7022  * @p: the task pointer to set.
7023  *
7024  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7025  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7026  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7027  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7028  * and caller must save the original value of the current task (see
7029  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7030  * re-starting the system.
7031  *
7032  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7033  */
7034 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7035 {
7036         cpu_curr(cpu) = p;
7037 }
7038
7039 #endif
7040
7041 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7042 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7043 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7044
7045 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7046 {
7047         free_fair_sched_group(tg);
7048         free_rt_sched_group(tg);
7049         autogroup_free(tg);
7050         kfree(tg);
7051 }
7052
7053 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7054 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7055 {
7056         struct task_group *tg;
7057
7058         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7059         if (!tg)
7060                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7061
7062         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7063                 goto err;
7064
7065         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7066                 goto err;
7067
7068         return tg;
7069
7070 err:
7071         free_sched_group(tg);
7072         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7073 }
7074
7075 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7076 {
7077         unsigned long flags;
7078
7079         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7080         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7081
7082         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7083
7084         tg->parent = parent;
7085         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7086         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7087         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7088 }
7089
7090 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7091 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7092 {
7093         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7094         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7095 }
7096
7097 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7098 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7099 {
7100         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7101         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7102 }
7103
7104 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7105 {
7106         unsigned long flags;
7107         int i;
7108
7109         /* end participation in shares distribution */
7110         for_each_possible_cpu(i)
7111                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7112
7113         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7114         list_del_rcu(&tg->list);
7115         list_del_rcu(&tg->siblings);
7116         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7117 }
7118
7119 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7120  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7121  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7122  *      reflect its new group.
7123  */
7124 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7125 {
7126         struct task_group *tg;
7127         int on_rq, running;
7128         unsigned long flags;
7129         struct rq *rq;
7130
7131         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7132
7133         running = task_current(rq, tsk);
7134         on_rq = tsk->on_rq;
7135
7136         if (on_rq)
7137                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7138         if (unlikely(running))
7139                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7140
7141         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7142                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7143                           struct task_group, css);
7144         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7145         tsk->sched_task_group = tg;
7146
7147 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7148         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7149                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7150         else
7151 #endif
7152                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7153
7154         if (unlikely(running))
7155                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7156         if (on_rq)
7157                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7158
7159         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7160 }
7161 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7162
7163 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7164 /*
7165  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7166  */
7167 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7168
7169 /* Must be called with tasklist_lock held */
7170 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7171 {
7172         struct task_struct *g, *p;
7173
7174         do_each_thread(g, p) {
7175                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7176                         return 1;
7177         } while_each_thread(g, p);
7178
7179         return 0;
7180 }
7181
7182 struct rt_schedulable_data {
7183         struct task_group *tg;
7184         u64 rt_period;
7185         u64 rt_runtime;
7186 };
7187
7188 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7189 {
7190         struct rt_schedulable_data *d = data;
7191         struct task_group *child;
7192         unsigned long total, sum = 0;
7193         u64 period, runtime;
7194
7195         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7196         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7197
7198         if (tg == d->tg) {
7199                 period = d->rt_period;
7200                 runtime = d->rt_runtime;
7201         }
7202
7203         /*
7204          * Cannot have more runtime than the period.
7205          */
7206         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7207                 return -EINVAL;
7208
7209         /*
7210          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7211          */
7212         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7213                 return -EBUSY;
7214
7215         total = to_ratio(period, runtime);
7216
7217         /*
7218          * Nobody can have more than the global setting allows.
7219          */
7220         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7221                 return -EINVAL;
7222
7223         /*
7224          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7225          */
7226         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7227                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7228                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7229
7230                 if (child == d->tg) {
7231                         period = d->rt_period;
7232                         runtime = d->rt_runtime;
7233                 }
7234
7235                 sum += to_ratio(period, runtime);
7236         }
7237
7238         if (sum > total)
7239                 return -EINVAL;
7240
7241         return 0;
7242 }
7243
7244 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7245 {
7246         int ret;
7247
7248         struct rt_schedulable_data data = {
7249                 .tg = tg,
7250                 .rt_period = period,
7251                 .rt_runtime = runtime,
7252         };
7253
7254         rcu_read_lock();
7255         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7256         rcu_read_unlock();
7257
7258         return ret;
7259 }
7260
7261 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7262                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7263 {
7264         int i, err = 0;
7265
7266         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7267         read_lock(&tasklist_lock);
7268         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7269         if (err)
7270                 goto unlock;
7271
7272         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7273         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7274         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7275
7276         for_each_possible_cpu(i) {
7277                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7278
7279                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7280                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7281                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7282         }
7283         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7284 unlock:
7285         read_unlock(&tasklist_lock);
7286         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7287
7288         return err;
7289 }
7290
7291 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7292 {
7293         u64 rt_runtime, rt_period;
7294
7295         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7296         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7297         if (rt_runtime_us < 0)
7298                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7299
7300         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7301 }
7302
7303 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7304 {
7305         u64 rt_runtime_us;
7306
7307         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7308                 return -1;
7309
7310         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7311         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7312         return rt_runtime_us;
7313 }
7314
7315 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7316 {
7317         u64 rt_runtime, rt_period;
7318
7319         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7320         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7321
7322         if (rt_period == 0)
7323                 return -EINVAL;
7324
7325         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7326 }
7327
7328 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7329 {
7330         u64 rt_period_us;
7331
7332         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7333         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7334         return rt_period_us;
7335 }
7336 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7337
7338 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7339 static int sched_rt_global_constraints(void)
7340 {
7341         int ret = 0;
7342
7343         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7344         read_lock(&tasklist_lock);
7345         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7346         read_unlock(&tasklist_lock);
7347         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7348
7349         return ret;
7350 }
7351
7352 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7353 {
7354         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7355         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7356                 return 0;
7357
7358         return 1;
7359 }
7360
7361 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7362 static int sched_rt_global_constraints(void)
7363 {
7364         unsigned long flags;
7365         int i, ret = 0;
7366
7367         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7368         for_each_possible_cpu(i) {
7369                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7370
7371                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7372                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7373                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7374         }
7375         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7376
7377         return ret;
7378 }
7379 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7380
7381 static int sched_dl_global_constraints(void)
7382 {
7383         u64 runtime = global_rt_runtime();
7384         u64 period = global_rt_period();
7385         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7386         int cpu, ret = 0;
7387
7388         /*
7389          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7390          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7391          * any of the root_domains.
7392          *
7393          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7394          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7395          * solutions is welcome!
7396          */
7397         for_each_possible_cpu(cpu) {
7398                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7399
7400                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
7401                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7402                         ret = -EBUSY;
7403                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
7404
7405                 if (ret)
7406                         break;
7407         }
7408
7409         return ret;
7410 }
7411
7412 static void sched_dl_do_global(void)
7413 {
7414         u64 new_bw = -1;
7415         int cpu;
7416
7417         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7418         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7419
7420         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7421                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7422
7423         /*
7424          * FIXME: As above...
7425          */
7426         for_each_possible_cpu(cpu) {
7427                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7428
7429                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
7430                 dl_b->bw = new_bw;
7431                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
7432         }
7433 }
7434
7435 static int sched_rt_global_validate(void)
7436 {
7437         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7438                 return -EINVAL;
7439
7440         if (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period)
7441                 return -EINVAL;
7442
7443         return 0;
7444 }
7445
7446 static void sched_rt_do_global(void)
7447 {
7448         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7449         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7450 }
7451
7452 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7453                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7454                 loff_t *ppos)
7455 {
7456         int old_period, old_runtime;
7457         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7458         int ret;
7459
7460         mutex_lock(&mutex);
7461         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7462         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7463
7464         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7465
7466         if (!ret && write) {
7467                 ret = sched_rt_global_validate();
7468                 if (ret)
7469                         goto undo;
7470
7471                 ret = sched_rt_global_constraints();
7472                 if (ret)
7473                         goto undo;
7474
7475                 ret = sched_dl_global_constraints();
7476                 if (ret)
7477                         goto undo;
7478
7479                 sched_rt_do_global();
7480                 sched_dl_do_global();
7481         }
7482         if (0) {
7483 undo:
7484                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7485                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7486         }
7487         mutex_unlock(&mutex);
7488
7489         return ret;
7490 }
7491
7492 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7493                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7494                 loff_t *ppos)
7495 {
7496         int ret;
7497         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7498
7499         mutex_lock(&mutex);
7500         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7501         /* make sure that internally we keep jiffies */
7502         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7503         if (!ret && write) {
7504                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7505                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7506         }
7507         mutex_unlock(&mutex);
7508         return ret;
7509 }
7510
7511 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7512
7513 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7514 {
7515         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7516 }
7517
7518 static struct cgroup_subsys_state *
7519 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7520 {
7521         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7522         struct task_group *tg;
7523
7524         if (!parent) {
7525                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7526                 return &root_task_group.css;
7527         }
7528
7529         tg = sched_create_group(parent);
7530         if (IS_ERR(tg))
7531                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7532
7533         return &tg->css;
7534 }
7535
7536 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7537 {
7538         struct task_group *tg = css_tg(css);
7539         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7540
7541         if (parent)
7542                 sched_online_group(tg, parent);
7543         return 0;
7544 }
7545
7546 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7547 {
7548         struct task_group *tg = css_tg(css);
7549
7550         sched_destroy_group(tg);
7551 }
7552
7553 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7554 {
7555         struct task_group *tg = css_tg(css);
7556
7557         sched_offline_group(tg);
7558 }
7559
7560 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7561                                  struct cgroup_taskset *tset)
7562 {
7563         struct task_struct *task;
7564
7565         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7566 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7567                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7568                         return -EINVAL;
7569 #else
7570                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7571                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7572                         return -EINVAL;
7573 #endif
7574         }
7575         return 0;
7576 }
7577
7578 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7579                               struct cgroup_taskset *tset)
7580 {
7581         struct task_struct *task;
7582
7583         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7584                 sched_move_task(task);
7585 }
7586
7587 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7588                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7589                             struct task_struct *task)
7590 {
7591         /*
7592          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7593          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7594          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7595          */
7596         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7597                 return;
7598
7599         sched_move_task(task);
7600 }
7601
7602 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7603 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7604                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7605 {
7606         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7607 }
7608
7609 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7610                                struct cftype *cft)
7611 {
7612         struct task_group *tg = css_tg(css);
7613
7614         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7615 }
7616
7617 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7618 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7619
7620 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7621 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7622
7623 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7624
7625 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7626 {
7627         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7628         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7629
7630         if (tg == &root_task_group)
7631                 return -EINVAL;
7632
7633         /*
7634          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7635          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7636          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7637          */
7638         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7639                 return -EINVAL;
7640
7641         /*
7642          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7643          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7644          * feasibility.
7645          */
7646         if (period > max_cfs_quota_period)
7647                 return -EINVAL;
7648
7649         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7650         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7651         if (ret)
7652                 goto out_unlock;
7653
7654         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7655         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7656         /*
7657          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7658          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7659          */
7660         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7661                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7662         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7663         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7664         cfs_b->quota = quota;
7665
7666         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7667         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7668         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7669                 /* force a reprogram */
7670                 cfs_b->timer_active = 0;
7671                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7672         }
7673         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7674
7675         for_each_possible_cpu(i) {
7676                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7677                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7678
7679                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7680                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7681                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7682
7683                 if (cfs_rq->throttled)
7684                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7685                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7686         }
7687         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7688                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7689 out_unlock:
7690         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7691
7692         return ret;
7693 }
7694
7695 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7696 {
7697         u64 quota, period;
7698
7699         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7700         if (cfs_quota_us < 0)
7701                 quota = RUNTIME_INF;
7702         else
7703                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7704
7705         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7706 }
7707
7708 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7709 {
7710         u64 quota_us;
7711
7712         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7713                 return -1;
7714
7715         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7716         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7717
7718         return quota_us;
7719 }
7720
7721 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7722 {
7723         u64 quota, period;
7724
7725         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7726         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7727
7728         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7729 }
7730
7731 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7732 {
7733         u64 cfs_period_us;
7734
7735         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7736         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7737
7738         return cfs_period_us;
7739 }
7740
7741 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7742                                   struct cftype *cft)
7743 {
7744         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7745 }
7746
7747 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7748                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7749 {
7750         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7751 }
7752
7753 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7754                                    struct cftype *cft)
7755 {
7756         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7757 }
7758
7759 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7760                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7761 {
7762         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7763 }
7764
7765 struct cfs_schedulable_data {
7766         struct task_group *tg;
7767         u64 period, quota;
7768 };
7769
7770 /*
7771  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7772  * note: units are usecs
7773  */
7774 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7775                                struct cfs_schedulable_data *d)
7776 {
7777         u64 quota, period;
7778
7779         if (tg == d->tg) {
7780                 period = d->period;
7781                 quota = d->quota;
7782         } else {
7783                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7784                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7785         }
7786
7787         /* note: these should typically be equivalent */
7788         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7789                 return RUNTIME_INF;
7790
7791         return to_ratio(period, quota);
7792 }
7793
7794 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7795 {
7796         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7797         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7798         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7799
7800         if (!tg->parent) {
7801                 quota = RUNTIME_INF;
7802         } else {
7803                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7804
7805                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7806                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7807
7808                 /*
7809                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7810                  * limit is set
7811                  */
7812                 if (quota == RUNTIME_INF)
7813                         quota = parent_quota;
7814                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7815                         return -EINVAL;
7816         }
7817         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7818
7819         return 0;
7820 }
7821
7822 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7823 {
7824         int ret;
7825         struct cfs_schedulable_data data = {
7826                 .tg = tg,
7827                 .period = period,
7828                 .quota = quota,
7829         };
7830
7831         if (quota != RUNTIME_INF) {
7832                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7833                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7834         }
7835
7836         rcu_read_lock();
7837         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7838         rcu_read_unlock();
7839
7840         return ret;
7841 }
7842
7843 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7844                 struct cgroup_map_cb *cb)
7845 {
7846         struct task_group *tg = css_tg(css);
7847         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7848
7849         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7850         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7851         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7852
7853         return 0;
7854 }
7855 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7856 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7857
7858 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7859 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7860                                 struct cftype *cft, s64 val)
7861 {
7862         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7863 }
7864
7865 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7866                                struct cftype *cft)
7867 {
7868         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7869 }
7870
7871 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7872                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7873 {
7874         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7875 }
7876
7877 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7878                                    struct cftype *cft)
7879 {
7880         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7881 }
7882 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7883
7884 static struct cftype cpu_files[] = {
7885 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7886         {
7887                 .name = "shares",
7888                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7889                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7890         },
7891 #endif
7892 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7893         {
7894                 .name = "cfs_quota_us",
7895                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7896                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7897         },
7898         {
7899                 .name = "cfs_period_us",
7900                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7901                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7902         },
7903         {
7904                 .name = "stat",
7905                 .read_map = cpu_stats_show,
7906         },
7907 #endif
7908 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7909         {
7910                 .name = "rt_runtime_us",
7911                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7912                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7913         },
7914         {
7915                 .name = "rt_period_us",
7916                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7917                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7918         },
7919 #endif
7920         { }     /* terminate */
7921 };
7922
7923 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7924         .name           = "cpu",
7925         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7926         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7927         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7928         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7929         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7930         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7931         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7932         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7933         .base_cftypes   = cpu_files,
7934         .early_init     = 1,
7935 };
7936
7937 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7938
7939 void dump_cpu_task(int cpu)
7940 {
7941         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7942         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7943 }