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