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