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