sched: Use rq->rd in sched_setaffinity() under RCU read lock
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299 /*
300  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
301  */
302 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
303         __acquires(rq->lock)
304 {
305         struct rq *rq;
306
307         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
308
309         for (;;) {
310                 rq = task_rq(p);
311                 raw_spin_lock(&rq->lock);
312                 if (likely(rq == task_rq(p)))
313                         return rq;
314                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
315         }
316 }
317
318 /*
319  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
320  */
321 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
322         __acquires(p->pi_lock)
323         __acquires(rq->lock)
324 {
325         struct rq *rq;
326
327         for (;;) {
328                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
329                 rq = task_rq(p);
330                 raw_spin_lock(&rq->lock);
331                 if (likely(rq == task_rq(p)))
332                         return rq;
333                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
334                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
335         }
336 }
337
338 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
339         __releases(rq->lock)
340 {
341         raw_spin_unlock(&rq->lock);
342 }
343
344 static inline void
345 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
346         __releases(rq->lock)
347         __releases(p->pi_lock)
348 {
349         raw_spin_unlock(&rq->lock);
350         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
351 }
352
353 /*
354  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
355  */
356 static struct rq *this_rq_lock(void)
357         __acquires(rq->lock)
358 {
359         struct rq *rq;
360
361         local_irq_disable();
362         rq = this_rq();
363         raw_spin_lock(&rq->lock);
364
365         return rq;
366 }
367
368 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
369 /*
370  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398
399 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
400 {
401         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
402         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
403
404         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
405 }
406
407 /*
408  * called from hardirq (IPI) context
409  */
410 static void __hrtick_start(void *arg)
411 {
412         struct rq *rq = arg;
413
414         raw_spin_lock(&rq->lock);
415         __hrtick_restart(rq);
416         rq->hrtick_csd_pending = 0;
417         raw_spin_unlock(&rq->lock);
418 }
419
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
428         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
429
430         hrtimer_set_expires(timer, time);
431
432         if (rq == this_rq()) {
433                 __hrtick_restart(rq);
434         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
435                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
436                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
437         }
438 }
439
440 static int
441 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
442 {
443         int cpu = (int)(long)hcpu;
444
445         switch (action) {
446         case CPU_UP_CANCELED:
447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
448         case CPU_DOWN_PREPARE:
449         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
450         case CPU_DEAD:
451         case CPU_DEAD_FROZEN:
452                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
453                 return NOTIFY_OK;
454         }
455
456         return NOTIFY_DONE;
457 }
458
459 static __init void init_hrtick(void)
460 {
461         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
462 }
463 #else
464 /*
465  * Called to set the hrtick timer state.
466  *
467  * called with rq->lock held and irqs disabled
468  */
469 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
470 {
471         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
472                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
473 }
474
475 static inline void init_hrtick(void)
476 {
477 }
478 #endif /* CONFIG_SMP */
479
480 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
481 {
482 #ifdef CONFIG_SMP
483         rq->hrtick_csd_pending = 0;
484
485         rq->hrtick_csd.flags = 0;
486         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
487         rq->hrtick_csd.info = rq;
488 #endif
489
490         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
491         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
492 }
493 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
495 {
496 }
497
498 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
499 {
500 }
501
502 static inline void init_hrtick(void)
503 {
504 }
505 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
506
507 /*
508  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
509  *
510  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
511  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
512  * the target CPU.
513  */
514 void resched_task(struct task_struct *p)
515 {
516         int cpu;
517
518         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
519
520         if (test_tsk_need_resched(p))
521                 return;
522
523         set_tsk_need_resched(p);
524
525         cpu = task_cpu(p);
526         if (cpu == smp_processor_id()) {
527                 set_preempt_need_resched();
528                 return;
529         }
530
531         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
532         smp_mb();
533         if (!tsk_is_polling(p))
534                 smp_send_reschedule(cpu);
535 }
536
537 void resched_cpu(int cpu)
538 {
539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
540         unsigned long flags;
541
542         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
543                 return;
544         resched_task(cpu_curr(cpu));
545         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
546 }
547
548 #ifdef CONFIG_SMP
549 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
550 /*
551  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
552  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
553  *
554  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
555  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
556  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
557  */
558 int get_nohz_timer_target(void)
559 {
560         int cpu = smp_processor_id();
561         int i;
562         struct sched_domain *sd;
563
564         rcu_read_lock();
565         for_each_domain(cpu, sd) {
566                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
567                         if (!idle_cpu(i)) {
568                                 cpu = i;
569                                 goto unlock;
570                         }
571                 }
572         }
573 unlock:
574         rcu_read_unlock();
575         return cpu;
576 }
577 /*
578  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
579  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
580  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
581  * idle system the next event might even be infinite time into the
582  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
583  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
584  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
585  * wheel for the next timer event.
586  */
587 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
588 {
589         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
590
591         if (cpu == smp_processor_id())
592                 return;
593
594         /*
595          * This is safe, as this function is called with the timer
596          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
597          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
598          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
599          * timer into account automatically.
600          */
601         if (rq->curr != rq->idle)
602                 return;
603
604         /*
605          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
606          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
607          * idle task through an additional NOOP schedule()
608          */
609         set_tsk_need_resched(rq->idle);
610
611         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
612         smp_mb();
613         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
614                 smp_send_reschedule(cpu);
615 }
616
617 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
618 {
619         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
620                 if (cpu != smp_processor_id() ||
621                     tick_nohz_tick_stopped())
622                         smp_send_reschedule(cpu);
623                 return true;
624         }
625
626         return false;
627 }
628
629 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
630 {
631         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
632                 wake_up_idle_cpu(cpu);
633 }
634
635 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
636 {
637         int cpu = smp_processor_id();
638
639         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
640                 return false;
641
642         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
643                 return true;
644
645         /*
646          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
647          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
648          */
649         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
650         return false;
651 }
652
653 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
654
655 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
656 {
657         return false;
658 }
659
660 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
661
662 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
663 bool sched_can_stop_tick(void)
664 {
665        struct rq *rq;
666
667        rq = this_rq();
668
669        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
670        smp_rmb();
671
672        /* More than one running task need preemption */
673        if (rq->nr_running > 1)
674                return false;
675
676        return true;
677 }
678 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
679
680 void sched_avg_update(struct rq *rq)
681 {
682         s64 period = sched_avg_period();
683
684         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
685                 /*
686                  * Inline assembly required to prevent the compiler
687                  * optimising this loop into a divmod call.
688                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
689                  */
690                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
691                 rq->age_stamp += period;
692                 rq->rt_avg /= 2;
693         }
694 }
695
696 #endif /* CONFIG_SMP */
697
698 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
699                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
700 /*
701  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
702  * node and @up when leaving it for the final time.
703  *
704  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
705  */
706 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
707                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
708 {
709         struct task_group *parent, *child;
710         int ret;
711
712         parent = from;
713
714 down:
715         ret = (*down)(parent, data);
716         if (ret)
717                 goto out;
718         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
719                 parent = child;
720                 goto down;
721
722 up:
723                 continue;
724         }
725         ret = (*up)(parent, data);
726         if (ret || parent == from)
727                 goto out;
728
729         child = parent;
730         parent = parent->parent;
731         if (parent)
732                 goto up;
733 out:
734         return ret;
735 }
736
737 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
738 {
739         return 0;
740 }
741 #endif
742
743 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
744 {
745         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
746         struct load_weight *load = &p->se.load;
747
748         /*
749          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
750          */
751         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
752                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
753                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
754                 return;
755         }
756
757         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
758         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
759 }
760
761 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
762 {
763         update_rq_clock(rq);
764         sched_info_queued(rq, p);
765         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
766 }
767
768 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
769 {
770         update_rq_clock(rq);
771         sched_info_dequeued(rq, p);
772         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
773 }
774
775 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
776 {
777         if (task_contributes_to_load(p))
778                 rq->nr_uninterruptible--;
779
780         enqueue_task(rq, p, flags);
781 }
782
783 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
784 {
785         if (task_contributes_to_load(p))
786                 rq->nr_uninterruptible++;
787
788         dequeue_task(rq, p, flags);
789 }
790
791 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
792 {
793 /*
794  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
795  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
796  */
797 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
798         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
799 #endif
800 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
801         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
802
803         /*
804          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
805          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
806          * {soft,}irq region.
807          *
808          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
809          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
810          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
811          * monotonic.
812          *
813          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
814          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
815          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
816          * atomic ops.
817          */
818         if (irq_delta > delta)
819                 irq_delta = delta;
820
821         rq->prev_irq_time += irq_delta;
822         delta -= irq_delta;
823 #endif
824 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
825         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
826                 u64 st;
827
828                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
829                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
830
831                 if (unlikely(steal > delta))
832                         steal = delta;
833
834                 st = steal_ticks(steal);
835                 steal = st * TICK_NSEC;
836
837                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
838
839                 delta -= steal;
840         }
841 #endif
842
843         rq->clock_task += delta;
844
845 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
846         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
847                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
848 #endif
849 }
850
851 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
852 {
853         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
854         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
855
856         if (stop) {
857                 /*
858                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
859                  * userspace knows about and won't get confused about.
860                  *
861                  * Also, it will make PI more or less work without too
862                  * much confusion -- but then, stop work should not
863                  * rely on PI working anyway.
864                  */
865                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
866
867                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
868         }
869
870         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
871
872         if (old_stop) {
873                 /*
874                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
875                  * it can die in pieces.
876                  */
877                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
878         }
879 }
880
881 /*
882  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
883  */
884 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
885 {
886         return p->static_prio;
887 }
888
889 /*
890  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
891  * without taking RT-inheritance into account. Might be
892  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
893  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
894  * estimator recalculates.
895  */
896 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
897 {
898         int prio;
899
900         if (task_has_dl_policy(p))
901                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
902         else if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1017 {
1018         if (p->on_rq) {
1019                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1020
1021                 src_rq = task_rq(p);
1022                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1023
1024                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1025                 set_task_cpu(p, cpu);
1026                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1027                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1028         } else {
1029                 /*
1030                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1031                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1032                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1033                  */
1034                 p->wake_cpu = cpu;
1035         }
1036 }
1037
1038 struct migration_swap_arg {
1039         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1040         int src_cpu, dst_cpu;
1041 };
1042
1043 static int migrate_swap_stop(void *data)
1044 {
1045         struct migration_swap_arg *arg = data;
1046         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1047         int ret = -EAGAIN;
1048
1049         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1050         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1051
1052         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1053                         &arg->dst_task->pi_lock);
1054         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1055         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1056                 goto unlock;
1057
1058         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1059                 goto unlock;
1060
1061         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1062                 goto unlock;
1063
1064         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1065                 goto unlock;
1066
1067         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1068         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1069
1070         ret = 0;
1071
1072 unlock:
1073         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1074         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1075         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1076
1077         return ret;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Cross migrate two tasks
1082  */
1083 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1084 {
1085         struct migration_swap_arg arg;
1086         int ret = -EINVAL;
1087
1088         arg = (struct migration_swap_arg){
1089                 .src_task = cur,
1090                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1091                 .dst_task = p,
1092                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1093         };
1094
1095         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1096                 goto out;
1097
1098         /*
1099          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1100          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1101          */
1102         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1106                 goto out;
1107
1108         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1109                 goto out;
1110
1111         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1112         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1113
1114 out:
1115         return ret;
1116 }
1117
1118 struct migration_arg {
1119         struct task_struct *task;
1120         int dest_cpu;
1121 };
1122
1123 static int migration_cpu_stop(void *data);
1124
1125 /*
1126  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1127  *
1128  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1129  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1130  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1131  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1132  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1133  * @p has remained unscheduled the whole time.
1134  *
1135  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1136  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1137  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1138  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1139  * waiting to become inactive.
1140  */
1141 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1142 {
1143         unsigned long flags;
1144         int running, on_rq;
1145         unsigned long ncsw;
1146         struct rq *rq;
1147
1148         for (;;) {
1149                 /*
1150                  * We do the initial early heuristics without holding
1151                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1152                  * the runqueue lock when things look like they will
1153                  * work out!
1154                  */
1155                 rq = task_rq(p);
1156
1157                 /*
1158                  * If the task is actively running on another CPU
1159                  * still, just relax and busy-wait without holding
1160                  * any locks.
1161                  *
1162                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1163                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1164                  * But we don't care, since "task_running()" will
1165                  * return false if the runqueue has changed and p
1166                  * is actually now running somewhere else!
1167                  */
1168                 while (task_running(rq, p)) {
1169                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1170                                 return 0;
1171                         cpu_relax();
1172                 }
1173
1174                 /*
1175                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1176                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1177                  * just go back and repeat.
1178                  */
1179                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1180                 trace_sched_wait_task(p);
1181                 running = task_running(rq, p);
1182                 on_rq = p->on_rq;
1183                 ncsw = 0;
1184                 if (!match_state || p->state == match_state)
1185                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1186                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1187
1188                 /*
1189                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1190                  */
1191                 if (unlikely(!ncsw))
1192                         break;
1193
1194                 /*
1195                  * Was it really running after all now that we
1196                  * checked with the proper locks actually held?
1197                  *
1198                  * Oops. Go back and try again..
1199                  */
1200                 if (unlikely(running)) {
1201                         cpu_relax();
1202                         continue;
1203                 }
1204
1205                 /*
1206                  * It's not enough that it's not actively running,
1207                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1208                  * preempted!
1209                  *
1210                  * So if it was still runnable (but just not actively
1211                  * running right now), it's preempted, and we should
1212                  * yield - it could be a while.
1213                  */
1214                 if (unlikely(on_rq)) {
1215                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1216
1217                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1218                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1219                         continue;
1220                 }
1221
1222                 /*
1223                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1224                  * runnable, which means that it will never become
1225                  * running in the future either. We're all done!
1226                  */
1227                 break;
1228         }
1229
1230         return ncsw;
1231 }
1232
1233 /***
1234  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1235  * @p: the to-be-kicked thread
1236  *
1237  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1238  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1239  *
1240  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1241  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1242  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1243  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1244  * achieved as well.
1245  */
1246 void kick_process(struct task_struct *p)
1247 {
1248         int cpu;
1249
1250         preempt_disable();
1251         cpu = task_cpu(p);
1252         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1253                 smp_send_reschedule(cpu);
1254         preempt_enable();
1255 }
1256 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1257 #endif /* CONFIG_SMP */
1258
1259 #ifdef CONFIG_SMP
1260 /*
1261  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1262  */
1263 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1264 {
1265         int nid = cpu_to_node(cpu);
1266         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1267         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1268         int dest_cpu;
1269
1270         /*
1271          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1272          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1273          * select the cpu on the other node.
1274          */
1275         if (nid != -1) {
1276                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1277
1278                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1279                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1280                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1281                                 continue;
1282                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1283                                 continue;
1284                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1285                                 return dest_cpu;
1286                 }
1287         }
1288
1289         for (;;) {
1290                 /* Any allowed, online CPU? */
1291                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1292                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1293                                 continue;
1294                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1295                                 continue;
1296                         goto out;
1297                 }
1298
1299                 switch (state) {
1300                 case cpuset:
1301                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1302                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1303                         state = possible;
1304                         break;
1305
1306                 case possible:
1307                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1308                         state = fail;
1309                         break;
1310
1311                 case fail:
1312                         BUG();
1313                         break;
1314                 }
1315         }
1316
1317 out:
1318         if (state != cpuset) {
1319                 /*
1320                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1321                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1322                  * leave kernel.
1323                  */
1324                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1325                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1326                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1327                 }
1328         }
1329
1330         return dest_cpu;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1335  */
1336 static inline
1337 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1338 {
1339         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1340
1341         /*
1342          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1343          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1344          * cpu.
1345          *
1346          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1347          *
1348          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1349          *   not worry about this generic constraint ]
1350          */
1351         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1352                      !cpu_online(cpu)))
1353                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1354
1355         return cpu;
1356 }
1357
1358 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1359 {
1360         s64 diff = sample - *avg;
1361         *avg += diff >> 3;
1362 }
1363 #endif
1364
1365 static void
1366 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1367 {
1368 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1369         struct rq *rq = this_rq();
1370
1371 #ifdef CONFIG_SMP
1372         int this_cpu = smp_processor_id();
1373
1374         if (cpu == this_cpu) {
1375                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1376                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1377         } else {
1378                 struct sched_domain *sd;
1379
1380                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1381                 rcu_read_lock();
1382                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1383                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1384                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1385                                 break;
1386                         }
1387                 }
1388                 rcu_read_unlock();
1389         }
1390
1391         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1392                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1393
1394 #endif /* CONFIG_SMP */
1395
1396         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1397         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1398
1399         if (wake_flags & WF_SYNC)
1400                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1401
1402 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1403 }
1404
1405 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1406 {
1407         activate_task(rq, p, en_flags);
1408         p->on_rq = 1;
1409
1410         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1411         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1412                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1417  */
1418 static void
1419 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1420 {
1421         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1422         trace_sched_wakeup(p, true);
1423
1424         p->state = TASK_RUNNING;
1425 #ifdef CONFIG_SMP
1426         if (p->sched_class->task_woken)
1427                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1428
1429         if (rq->idle_stamp) {
1430                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1431                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1432
1433                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1434
1435                 if (rq->avg_idle > max)
1436                         rq->avg_idle = max;
1437
1438                 rq->idle_stamp = 0;
1439         }
1440 #endif
1441 }
1442
1443 static void
1444 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1445 {
1446 #ifdef CONFIG_SMP
1447         if (p->sched_contributes_to_load)
1448                 rq->nr_uninterruptible--;
1449 #endif
1450
1451         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1452         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1457  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1458  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1459  * the task is still ->on_rq.
1460  */
1461 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1462 {
1463         struct rq *rq;
1464         int ret = 0;
1465
1466         rq = __task_rq_lock(p);
1467         if (p->on_rq) {
1468                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1469                 update_rq_clock(rq);
1470                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1471                 ret = 1;
1472         }
1473         __task_rq_unlock(rq);
1474
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 #ifdef CONFIG_SMP
1479 static void sched_ttwu_pending(void)
1480 {
1481         struct rq *rq = this_rq();
1482         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1483         struct task_struct *p;
1484
1485         raw_spin_lock(&rq->lock);
1486
1487         while (llist) {
1488                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1489                 llist = llist_next(llist);
1490                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1491         }
1492
1493         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1494 }
1495
1496 void scheduler_ipi(void)
1497 {
1498         /*
1499          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1500          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1501          * this IPI.
1502          */
1503         preempt_fold_need_resched();
1504
1505         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1506                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1507                         && !got_nohz_idle_kick())
1508                 return;
1509
1510         /*
1511          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1512          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1513          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1514          * we do call them.
1515          *
1516          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1517          * properly.
1518          *
1519          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1520          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1521          * somewhat pessimize the simple resched case.
1522          */
1523         irq_enter();
1524         tick_nohz_full_check();
1525         sched_ttwu_pending();
1526
1527         /*
1528          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1529          */
1530         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1531                 this_rq()->idle_balance = 1;
1532                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1533         }
1534         irq_exit();
1535 }
1536
1537 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1538 {
1539         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1540                 smp_send_reschedule(cpu);
1541 }
1542
1543 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1544 {
1545         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1546 }
1547 #endif /* CONFIG_SMP */
1548
1549 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1550 {
1551         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1552
1553 #if defined(CONFIG_SMP)
1554         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1555                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1556                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1557                 return;
1558         }
1559 #endif
1560
1561         raw_spin_lock(&rq->lock);
1562         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1563         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1564 }
1565
1566 /**
1567  * try_to_wake_up - wake up a thread
1568  * @p: the thread to be awakened
1569  * @state: the mask of task states that can be woken
1570  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1571  *
1572  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1573  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1574  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1575  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1576  * runnable without the overhead of this.
1577  *
1578  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1579  * or @state didn't match @p's state.
1580  */
1581 static int
1582 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1583 {
1584         unsigned long flags;
1585         int cpu, success = 0;
1586
1587         /*
1588          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1589          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1590          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1591          * set_current_state() the waiting thread does.
1592          */
1593         smp_mb__before_spinlock();
1594         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1595         if (!(p->state & state))
1596                 goto out;
1597
1598         success = 1; /* we're going to change ->state */
1599         cpu = task_cpu(p);
1600
1601         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1602                 goto stat;
1603
1604 #ifdef CONFIG_SMP
1605         /*
1606          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1607          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1608          */
1609         while (p->on_cpu)
1610                 cpu_relax();
1611         /*
1612          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1613          */
1614         smp_rmb();
1615
1616         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1617         p->state = TASK_WAKING;
1618
1619         if (p->sched_class->task_waking)
1620                 p->sched_class->task_waking(p);
1621
1622         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1623         if (task_cpu(p) != cpu) {
1624                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1625                 set_task_cpu(p, cpu);
1626         }
1627 #endif /* CONFIG_SMP */
1628
1629         ttwu_queue(p, cpu);
1630 stat:
1631         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1632 out:
1633         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1634
1635         return success;
1636 }
1637
1638 /**
1639  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1640  * @p: the thread to be awakened
1641  *
1642  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1643  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1644  * the current task.
1645  */
1646 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1647 {
1648         struct rq *rq = task_rq(p);
1649
1650         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1651             WARN_ON_ONCE(p == current))
1652                 return;
1653
1654         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1655
1656         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1657                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1658                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1659                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1660         }
1661
1662         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1663                 goto out;
1664
1665         if (!p->on_rq)
1666                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1667
1668         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1669         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1670 out:
1671         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1672 }
1673
1674 /**
1675  * wake_up_process - Wake up a specific process
1676  * @p: The process to be woken up.
1677  *
1678  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1679  * processes.
1680  *
1681  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1682  *
1683  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1684  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1685  */
1686 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1687 {
1688         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1689         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1692
1693 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1694 {
1695         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1700  * p is forked by current.
1701  *
1702  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1703  */
1704 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1705 {
1706         p->on_rq                        = 0;
1707
1708         p->se.on_rq                     = 0;
1709         p->se.exec_start                = 0;
1710         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1711         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1712         p->se.nr_migrations             = 0;
1713         p->se.vruntime                  = 0;
1714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1717         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1718 #endif
1719
1720         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1721         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1722         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1723         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1724         p->dl.dl_period = 0;
1725         p->dl.flags = 0;
1726
1727         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1728
1729 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1730         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1731 #endif
1732
1733 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1734         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1735                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1736                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1737         }
1738
1739         if (clone_flags & CLONE_VM)
1740                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1741         else
1742                 p->numa_preferred_nid = -1;
1743
1744         p->node_stamp = 0ULL;
1745         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1746         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1747         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1748         p->numa_faults = NULL;
1749         p->numa_faults_buffer = NULL;
1750
1751         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1752         p->numa_group = NULL;
1753 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1754 }
1755
1756 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1757 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1758 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1759 {
1760         if (enabled)
1761                 sched_feat_set("NUMA");
1762         else
1763                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1764 }
1765 #else
1766 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1767
1768 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1769 {
1770         numabalancing_enabled = enabled;
1771 }
1772 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1773
1774 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1775 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1776                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1777 {
1778         struct ctl_table t;
1779         int err;
1780         int state = numabalancing_enabled;
1781
1782         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1783                 return -EPERM;
1784
1785         t = *table;
1786         t.data = &state;
1787         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1788         if (err < 0)
1789                 return err;
1790         if (write)
1791                 set_numabalancing_state(state);
1792         return err;
1793 }
1794 #endif
1795 #endif
1796
1797 /*
1798  * fork()/clone()-time setup:
1799  */
1800 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1801 {
1802         unsigned long flags;
1803         int cpu = get_cpu();
1804
1805         __sched_fork(clone_flags, p);
1806         /*
1807          * We mark the process as running here. This guarantees that
1808          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1809          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1810          */
1811         p->state = TASK_RUNNING;
1812
1813         /*
1814          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1815          */
1816         p->prio = current->normal_prio;
1817
1818         /*
1819          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1820          */
1821         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1822                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1823                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1824                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1825                         p->rt_priority = 0;
1826                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1827                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1828
1829                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1830                 set_load_weight(p);
1831
1832                 /*
1833                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1834                  * fulfilled its duty:
1835                  */
1836                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1837         }
1838
1839         if (dl_prio(p->prio)) {
1840                 put_cpu();
1841                 return -EAGAIN;
1842         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1843                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1844         } else {
1845                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1846         }
1847
1848         if (p->sched_class->task_fork)
1849                 p->sched_class->task_fork(p);
1850
1851         /*
1852          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1853          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1854          * is ran before sched_fork().
1855          *
1856          * Silence PROVE_RCU.
1857          */
1858         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1859         set_task_cpu(p, cpu);
1860         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1861
1862 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1863         if (likely(sched_info_on()))
1864                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1865 #endif
1866 #if defined(CONFIG_SMP)
1867         p->on_cpu = 0;
1868 #endif
1869         init_task_preempt_count(p);
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1872         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1873 #endif
1874
1875         put_cpu();
1876         return 0;
1877 }
1878
1879 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1880 {
1881         if (runtime == RUNTIME_INF)
1882                 return 1ULL << 20;
1883
1884         /*
1885          * Doing this here saves a lot of checks in all
1886          * the calling paths, and returning zero seems
1887          * safe for them anyway.
1888          */
1889         if (period == 0)
1890                 return 0;
1891
1892         return div64_u64(runtime << 20, period);
1893 }
1894
1895 #ifdef CONFIG_SMP
1896 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1897 {
1898         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
1899                            "sched RCU must be held");
1900         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1901 }
1902
1903 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1904 {
1905         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1906         int cpus = 0;
1907
1908         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
1909                            "sched RCU must be held");
1910         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1911                 cpus++;
1912
1913         return cpus;
1914 }
1915 #else
1916 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1917 {
1918         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1919 }
1920
1921 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1922 {
1923         return 1;
1924 }
1925 #endif
1926
1927 static inline
1928 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1929 {
1930         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1931 }
1932
1933 static inline
1934 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1935 {
1936         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1937 }
1938
1939 static inline
1940 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1941 {
1942         return dl_b->bw != -1 &&
1943                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1944 }
1945
1946 /*
1947  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1948  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1949  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1950  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1951  *
1952  * This function is called while holding p's rq->lock.
1953  */
1954 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1955                        const struct sched_attr *attr)
1956 {
1957
1958         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1959         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
1960         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1961         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1962         int cpus, err = -1;
1963
1964         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1965                 return 0;
1966
1967         /*
1968          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1969          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1970          * allocated bandwidth of the container.
1971          */
1972         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1973         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
1974         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1975             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1976                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1977                 err = 0;
1978         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1979                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1980                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1981                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1982                 err = 0;
1983         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1984                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1985                 err = 0;
1986         }
1987         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1988
1989         return err;
1990 }
1991
1992 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1993
1994 /*
1995  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1996  *
1997  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1998  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1999  * on the runqueue and wakes it.
2000  */
2001 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2002 {
2003         unsigned long flags;
2004         struct rq *rq;
2005
2006         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2007 #ifdef CONFIG_SMP
2008         /*
2009          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2010          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2011          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2012          */
2013         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2014 #endif
2015
2016         /* Initialize new task's runnable average */
2017         init_task_runnable_average(p);
2018         rq = __task_rq_lock(p);
2019         activate_task(rq, p, 0);
2020         p->on_rq = 1;
2021         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2022         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2023 #ifdef CONFIG_SMP
2024         if (p->sched_class->task_woken)
2025                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2026 #endif
2027         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2028 }
2029
2030 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2031
2032 /**
2033  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2034  * @notifier: notifier struct to register
2035  */
2036 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2037 {
2038         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2039 }
2040 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2041
2042 /**
2043  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2044  * @notifier: notifier struct to unregister
2045  *
2046  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2047  */
2048 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2049 {
2050         hlist_del(&notifier->link);
2051 }
2052 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2053
2054 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2055 {
2056         struct preempt_notifier *notifier;
2057
2058         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2059                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2060 }
2061
2062 static void
2063 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2064                                  struct task_struct *next)
2065 {
2066         struct preempt_notifier *notifier;
2067
2068         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2069                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2070 }
2071
2072 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2073
2074 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2075 {
2076 }
2077
2078 static void
2079 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2080                                  struct task_struct *next)
2081 {
2082 }
2083
2084 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2085
2086 /**
2087  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2088  * @rq: the runqueue preparing to switch
2089  * @prev: the current task that is being switched out
2090  * @next: the task we are going to switch to.
2091  *
2092  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2093  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2094  * switch.
2095  *
2096  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2097  * hooks.
2098  */
2099 static inline void
2100 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2101                     struct task_struct *next)
2102 {
2103         trace_sched_switch(prev, next);
2104         sched_info_switch(rq, prev, next);
2105         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2106         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2107         prepare_lock_switch(rq, next);
2108         prepare_arch_switch(next);
2109 }
2110
2111 /**
2112  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2113  * @rq: runqueue associated with task-switch
2114  * @prev: the thread we just switched away from.
2115  *
2116  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2117  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2118  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2119  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2120  *
2121  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2122  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2123  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2124  * details.)
2125  */
2126 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2127         __releases(rq->lock)
2128 {
2129         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2130         long prev_state;
2131
2132         rq->prev_mm = NULL;
2133
2134         /*
2135          * A task struct has one reference for the use as "current".
2136          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2137          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2138          * the scheduled task must drop that reference.
2139          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2140          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2141          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2142          * be dropped twice.
2143          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2144          */
2145         prev_state = prev->state;
2146         vtime_task_switch(prev);
2147         finish_arch_switch(prev);
2148         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2149         finish_lock_switch(rq, prev);
2150         finish_arch_post_lock_switch();
2151
2152         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2153         if (mm)
2154                 mmdrop(mm);
2155         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2156                 task_numa_free(prev);
2157
2158                 if (prev->sched_class->task_dead)
2159                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2160
2161                 /*
2162                  * Remove function-return probe instances associated with this
2163                  * task and put them back on the free list.
2164                  */
2165                 kprobe_flush_task(prev);
2166                 put_task_struct(prev);
2167         }
2168
2169         tick_nohz_task_switch(current);
2170 }
2171
2172 #ifdef CONFIG_SMP
2173
2174 /* assumes rq->lock is held */
2175 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2176 {
2177         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2178                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2179 }
2180
2181 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2182 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2183 {
2184         if (rq->post_schedule) {
2185                 unsigned long flags;
2186
2187                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2188                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2189                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2190                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2191
2192                 rq->post_schedule = 0;
2193         }
2194 }
2195
2196 #else
2197
2198 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2199 {
2200 }
2201
2202 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2203 {
2204 }
2205
2206 #endif
2207
2208 /**
2209  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2210  * @prev: the thread we just switched away from.
2211  */
2212 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2213         __releases(rq->lock)
2214 {
2215         struct rq *rq = this_rq();
2216
2217         finish_task_switch(rq, prev);
2218
2219         /*
2220          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2221          * task_switch?
2222          */
2223         post_schedule(rq);
2224
2225 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2226         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2227         preempt_enable();
2228 #endif
2229         if (current->set_child_tid)
2230                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2231 }
2232
2233 /*
2234  * context_switch - switch to the new MM and the new
2235  * thread's register state.
2236  */
2237 static inline void
2238 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2239                struct task_struct *next)
2240 {
2241         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2242
2243         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2244
2245         mm = next->mm;
2246         oldmm = prev->active_mm;
2247         /*
2248          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2249          * combine the page table reload and the switch backend into
2250          * one hypercall.
2251          */
2252         arch_start_context_switch(prev);
2253
2254         if (!mm) {
2255                 next->active_mm = oldmm;
2256                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2257                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2258         } else
2259                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2260
2261         if (!prev->mm) {
2262                 prev->active_mm = NULL;
2263                 rq->prev_mm = oldmm;
2264         }
2265         /*
2266          * Since the runqueue lock will be released by the next
2267          * task (which is an invalid locking op but in the case
2268          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2269          * do an early lockdep release here:
2270          */
2271 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2272         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2273 #endif
2274
2275         context_tracking_task_switch(prev, next);
2276         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2277         switch_to(prev, next, prev);
2278
2279         barrier();
2280         /*
2281          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2282          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2283          * frame will be invalid.
2284          */
2285         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2286 }
2287
2288 /*
2289  * nr_running and nr_context_switches:
2290  *
2291  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2292  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2293  */
2294 unsigned long nr_running(void)
2295 {
2296         unsigned long i, sum = 0;
2297
2298         for_each_online_cpu(i)
2299                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2300
2301         return sum;
2302 }
2303
2304 unsigned long long nr_context_switches(void)
2305 {
2306         int i;
2307         unsigned long long sum = 0;
2308
2309         for_each_possible_cpu(i)
2310                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2311
2312         return sum;
2313 }
2314
2315 unsigned long nr_iowait(void)
2316 {
2317         unsigned long i, sum = 0;
2318
2319         for_each_possible_cpu(i)
2320                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2321
2322         return sum;
2323 }
2324
2325 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2326 {
2327         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2328         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2329 }
2330
2331 #ifdef CONFIG_SMP
2332
2333 /*
2334  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2335  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2336  */
2337 void sched_exec(void)
2338 {
2339         struct task_struct *p = current;
2340         unsigned long flags;
2341         int dest_cpu;
2342
2343         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2344         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2345         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2346                 goto unlock;
2347
2348         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2349                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2350
2351                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2352                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2353                 return;
2354         }
2355 unlock:
2356         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2357 }
2358
2359 #endif
2360
2361 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2362 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2363
2364 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2365 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2366
2367 /*
2368  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2369  * @p in case that task is currently running.
2370  *
2371  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2372  */
2373 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2374 {
2375         u64 ns = 0;
2376
2377         if (task_current(rq, p)) {
2378                 update_rq_clock(rq);
2379                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2380                 if ((s64)ns < 0)
2381                         ns = 0;
2382         }
2383
2384         return ns;
2385 }
2386
2387 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2388 {
2389         unsigned long flags;
2390         struct rq *rq;
2391         u64 ns = 0;
2392
2393         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2394         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2395         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2396
2397         return ns;
2398 }
2399
2400 /*
2401  * Return accounted runtime for the task.
2402  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2403  * pending runtime that have not been accounted yet.
2404  */
2405 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2406 {
2407         unsigned long flags;
2408         struct rq *rq;
2409         u64 ns = 0;
2410
2411 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2412         /*
2413          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2414          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2415          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2416          *
2417          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2418          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2419          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2420          */
2421         if (!p->on_cpu)
2422                 return p->se.sum_exec_runtime;
2423 #endif
2424
2425         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2426         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2427         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2428
2429         return ns;
2430 }
2431
2432 /*
2433  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2434  * We call it with interrupts disabled.
2435  */
2436 void scheduler_tick(void)
2437 {
2438         int cpu = smp_processor_id();
2439         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2440         struct task_struct *curr = rq->curr;
2441
2442         sched_clock_tick();
2443
2444         raw_spin_lock(&rq->lock);
2445         update_rq_clock(rq);
2446         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2447         update_cpu_load_active(rq);
2448         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2449
2450         perf_event_task_tick();
2451
2452 #ifdef CONFIG_SMP
2453         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2454         trigger_load_balance(rq);
2455 #endif
2456         rq_last_tick_reset(rq);
2457 }
2458
2459 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2460 /**
2461  * scheduler_tick_max_deferment
2462  *
2463  * Keep at least one tick per second when a single
2464  * active task is running because the scheduler doesn't
2465  * yet completely support full dynticks environment.
2466  *
2467  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2468  * balancing, etc... continue to move forward, even
2469  * with a very low granularity.
2470  *
2471  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2472  */
2473 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2474 {
2475         struct rq *rq = this_rq();
2476         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2477
2478         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2479
2480         if (time_before_eq(next, now))
2481                 return 0;
2482
2483         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2484 }
2485 #endif
2486
2487 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2488 {
2489         if (in_lock_functions(addr)) {
2490                 addr = CALLER_ADDR2;
2491                 if (in_lock_functions(addr))
2492                         addr = CALLER_ADDR3;
2493         }
2494         return addr;
2495 }
2496
2497 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2498                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2499
2500 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2501 {
2502 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2503         /*
2504          * Underflow?
2505          */
2506         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2507                 return;
2508 #endif
2509         __preempt_count_add(val);
2510 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2511         /*
2512          * Spinlock count overflowing soon?
2513          */
2514         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2515                                 PREEMPT_MASK - 10);
2516 #endif
2517         if (preempt_count() == val)
2518                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2519 }
2520 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2521
2522 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2523 {
2524 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2525         /*
2526          * Underflow?
2527          */
2528         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2529                 return;
2530         /*
2531          * Is the spinlock portion underflowing?
2532          */
2533         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2534                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2535                 return;
2536 #endif
2537
2538         if (preempt_count() == val)
2539                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2540         __preempt_count_sub(val);
2541 }
2542 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2543
2544 #endif
2545
2546 /*
2547  * Print scheduling while atomic bug:
2548  */
2549 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2550 {
2551         if (oops_in_progress)
2552                 return;
2553
2554         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2555                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2556
2557         debug_show_held_locks(prev);
2558         print_modules();
2559         if (irqs_disabled())
2560                 print_irqtrace_events(prev);
2561         dump_stack();
2562         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2563 }
2564
2565 /*
2566  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2567  */
2568 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2569 {
2570         /*
2571          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2572          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2573          * if we are scheduling when we should not.
2574          */
2575         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2576                 __schedule_bug(prev);
2577         rcu_sleep_check();
2578
2579         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2580
2581         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2582 }
2583
2584 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2585 {
2586         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2587                 update_rq_clock(rq);
2588         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2589 }
2590
2591 /*
2592  * Pick up the highest-prio task:
2593  */
2594 static inline struct task_struct *
2595 pick_next_task(struct rq *rq)
2596 {
2597         const struct sched_class *class;
2598         struct task_struct *p;
2599
2600         /*
2601          * Optimization: we know that if all tasks are in
2602          * the fair class we can call that function directly:
2603          */
2604         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2605                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2606                 if (likely(p))
2607                         return p;
2608         }
2609
2610         for_each_class(class) {
2611                 p = class->pick_next_task(rq);
2612                 if (p)
2613                         return p;
2614         }
2615
2616         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2617 }
2618
2619 /*
2620  * __schedule() is the main scheduler function.
2621  *
2622  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2623  *
2624  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2625  *
2626  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2627  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2628  *
2629  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2630  *      interrupt handler scheduler_tick().
2631  *
2632  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2633  *      task to the run-queue and that's it.
2634  *
2635  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2636  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2637  *      called on the nearest possible occasion:
2638  *
2639  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2640  *
2641  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2642  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2643  *           spin_unlock()!)
2644  *
2645  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2646  *           preemptible context
2647  *
2648  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2649  *         then at the next:
2650  *
2651  *          - cond_resched() call
2652  *          - explicit schedule() call
2653  *          - return from syscall or exception to user-space
2654  *          - return from interrupt-handler to user-space
2655  */
2656 static void __sched __schedule(void)
2657 {
2658         struct task_struct *prev, *next;
2659         unsigned long *switch_count;
2660         struct rq *rq;
2661         int cpu;
2662
2663 need_resched:
2664         preempt_disable();
2665         cpu = smp_processor_id();
2666         rq = cpu_rq(cpu);
2667         rcu_note_context_switch(cpu);
2668         prev = rq->curr;
2669
2670         schedule_debug(prev);
2671
2672         if (sched_feat(HRTICK))
2673                 hrtick_clear(rq);
2674
2675         /*
2676          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2677          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2678          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2679          */
2680         smp_mb__before_spinlock();
2681         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2682
2683         switch_count = &prev->nivcsw;
2684         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2685                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2686                         prev->state = TASK_RUNNING;
2687                 } else {
2688                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2689                         prev->on_rq = 0;
2690
2691                         /*
2692                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2693                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2694                          * concurrency.
2695                          */
2696                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2697                                 struct task_struct *to_wakeup;
2698
2699                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2700                                 if (to_wakeup)
2701                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2702                         }
2703                 }
2704                 switch_count = &prev->nvcsw;
2705         }
2706
2707         pre_schedule(rq, prev);
2708
2709         if (unlikely(!rq->nr_running))
2710                 idle_balance(cpu, rq);
2711
2712         put_prev_task(rq, prev);
2713         next = pick_next_task(rq);
2714         clear_tsk_need_resched(prev);
2715         clear_preempt_need_resched();
2716         rq->skip_clock_update = 0;
2717
2718         if (likely(prev != next)) {
2719                 rq->nr_switches++;
2720                 rq->curr = next;
2721                 ++*switch_count;
2722
2723                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2724                 /*
2725                  * The context switch have flipped the stack from under us
2726                  * and restored the local variables which were saved when
2727                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2728                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2729                  */
2730                 cpu = smp_processor_id();
2731                 rq = cpu_rq(cpu);
2732         } else
2733                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2734
2735         post_schedule(rq);
2736
2737         sched_preempt_enable_no_resched();
2738         if (need_resched())
2739                 goto need_resched;
2740 }
2741
2742 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2743 {
2744         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2745                 return;
2746         /*
2747          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2748          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2749          */
2750         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2751                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2752 }
2753
2754 asmlinkage void __sched schedule(void)
2755 {
2756         struct task_struct *tsk = current;
2757
2758         sched_submit_work(tsk);
2759         __schedule();
2760 }
2761 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2762
2763 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2764 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2765 {
2766         /*
2767          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2768          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2769          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2770          * we find a better solution.
2771          */
2772         user_exit();
2773         schedule();
2774         user_enter();
2775 }
2776 #endif
2777
2778 /**
2779  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2780  *
2781  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2782  */
2783 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2784 {
2785         sched_preempt_enable_no_resched();
2786         schedule();
2787         preempt_disable();
2788 }
2789
2790 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2791 /*
2792  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2793  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2794  * occur there and call schedule directly.
2795  */
2796 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2797 {
2798         /*
2799          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2800          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2801          */
2802         if (likely(!preemptible()))
2803                 return;
2804
2805         do {
2806                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2807                 __schedule();
2808                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2809
2810                 /*
2811                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2812                  * between schedule and now.
2813                  */
2814                 barrier();
2815         } while (need_resched());
2816 }
2817 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2818 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2819
2820 /*
2821  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2822  * off of irq context.
2823  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2824  * protect us against recursive calling from irq.
2825  */
2826 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2827 {
2828         enum ctx_state prev_state;
2829
2830         /* Catch callers which need to be fixed */
2831         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2832
2833         prev_state = exception_enter();
2834
2835         do {
2836                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2837                 local_irq_enable();
2838                 __schedule();
2839                 local_irq_disable();
2840                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2841
2842                 /*
2843                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2844                  * between schedule and now.
2845                  */
2846                 barrier();
2847         } while (need_resched());
2848
2849         exception_exit(prev_state);
2850 }
2851
2852 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2853                           void *key)
2854 {
2855         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2856 }
2857 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2858
2859 static long __sched
2860 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2861 {
2862         unsigned long flags;
2863         wait_queue_t wait;
2864
2865         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2866
2867         __set_current_state(state);
2868
2869         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2870         __add_wait_queue(q, &wait);
2871         spin_unlock(&q->lock);
2872         timeout = schedule_timeout(timeout);
2873         spin_lock_irq(&q->lock);
2874         __remove_wait_queue(q, &wait);
2875         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2876
2877         return timeout;
2878 }
2879
2880 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2881 {
2882         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2883 }
2884 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2885
2886 long __sched
2887 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2888 {
2889         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2890 }
2891 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2892
2893 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2894 {
2895         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2896 }
2897 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2898
2899 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2900 {
2901         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2902 }
2903 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2904
2905 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2906
2907 /*
2908  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2909  * @p: task
2910  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2911  *
2912  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2913  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2914  *
2915  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
2916  */
2917 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2918 {
2919         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2920         struct rq *rq;
2921         const struct sched_class *prev_class;
2922
2923         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2924
2925         rq = __task_rq_lock(p);
2926
2927         /*
2928          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2929          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2930          *
2931          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2932          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2933          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2934          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2935          * with interrupts disabled and will complete the lock
2936          * protected section without being interrupted. So there is no
2937          * real need to boost.
2938          */
2939         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2940                 WARN_ON(p != rq->curr);
2941                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2942                 goto out_unlock;
2943         }
2944
2945         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2946         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2947         oldprio = p->prio;
2948         prev_class = p->sched_class;
2949         on_rq = p->on_rq;
2950         running = task_current(rq, p);
2951         if (on_rq)
2952                 dequeue_task(rq, p, 0);
2953         if (running)
2954                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2955
2956         /*
2957          * Boosting condition are:
2958          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2959          *      --> -dl task blocks on mutex A
2960          *
2961          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2962          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2963          *          running task
2964          */
2965         if (dl_prio(prio)) {
2966                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2967                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2968                         p->dl.dl_boosted = 1;
2969                         p->dl.dl_throttled = 0;
2970                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2971                 } else
2972                         p->dl.dl_boosted = 0;
2973                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2974         } else if (rt_prio(prio)) {
2975                 if (dl_prio(oldprio))
2976                         p->dl.dl_boosted = 0;
2977                 if (oldprio < prio)
2978                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2979                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2980         } else {
2981                 if (dl_prio(oldprio))
2982                         p->dl.dl_boosted = 0;
2983                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2984         }
2985
2986         p->prio = prio;
2987
2988         if (running)
2989                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2990         if (on_rq)
2991                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2992
2993         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2994 out_unlock:
2995         __task_rq_unlock(rq);
2996 }
2997 #endif
2998
2999 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3000 {
3001         int old_prio, delta, on_rq;
3002         unsigned long flags;
3003         struct rq *rq;
3004
3005         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3006                 return;
3007         /*
3008          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3009          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3010          */
3011         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3012         /*
3013          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3014          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3015          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3016          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3017          */
3018         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3019                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3020                 goto out_unlock;
3021         }
3022         on_rq = p->on_rq;
3023         if (on_rq)
3024                 dequeue_task(rq, p, 0);
3025
3026         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3027         set_load_weight(p);
3028         old_prio = p->prio;
3029         p->prio = effective_prio(p);
3030         delta = p->prio - old_prio;
3031
3032         if (on_rq) {
3033                 enqueue_task(rq, p, 0);
3034                 /*
3035                  * If the task increased its priority or is running and
3036                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3037                  */
3038                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3039                         resched_task(rq->curr);
3040         }
3041 out_unlock:
3042         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3043 }
3044 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3045
3046 /*
3047  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3048  * @p: task
3049  * @nice: nice value
3050  */
3051 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3052 {
3053         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3054         int nice_rlim = 20 - nice;
3055
3056         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3057                 capable(CAP_SYS_NICE));
3058 }
3059
3060 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3061
3062 /*
3063  * sys_nice - change the priority of the current process.
3064  * @increment: priority increment
3065  *
3066  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3067  * does similar things.
3068  */
3069 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3070 {
3071         long nice, retval;
3072
3073         /*
3074          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3075          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3076          * and we have a single winner.
3077          */
3078         if (increment < -40)
3079                 increment = -40;
3080         if (increment > 40)
3081                 increment = 40;
3082
3083         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3084         if (nice < -20)
3085                 nice = -20;
3086         if (nice > 19)
3087                 nice = 19;
3088
3089         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3090                 return -EPERM;
3091
3092         retval = security_task_setnice(current, nice);
3093         if (retval)
3094                 return retval;
3095
3096         set_user_nice(current, nice);
3097         return 0;
3098 }
3099
3100 #endif
3101
3102 /**
3103  * task_prio - return the priority value of a given task.
3104  * @p: the task in question.
3105  *
3106  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3107  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3108  * around 0, value goes from -16 to +15.
3109  */
3110 int task_prio(const struct task_struct *p)
3111 {
3112         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3113 }
3114
3115 /**
3116  * task_nice - return the nice value of a given task.
3117  * @p: the task in question.
3118  *
3119  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3120  */
3121 int task_nice(const struct task_struct *p)
3122 {
3123         return TASK_NICE(p);
3124 }
3125 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3126
3127 /**
3128  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3129  * @cpu: the processor in question.
3130  *
3131  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3132  */
3133 int idle_cpu(int cpu)
3134 {
3135         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3136
3137         if (rq->curr != rq->idle)
3138                 return 0;
3139
3140         if (rq->nr_running)
3141                 return 0;
3142
3143 #ifdef CONFIG_SMP
3144         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3145                 return 0;
3146 #endif
3147
3148         return 1;
3149 }
3150
3151 /**
3152  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3153  * @cpu: the processor in question.
3154  *
3155  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3156  */
3157 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3158 {
3159         return cpu_rq(cpu)->idle;
3160 }
3161
3162 /**
3163  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3164  * @pid: the pid in question.
3165  *
3166  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3167  */
3168 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3169 {
3170         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3171 }
3172
3173 /*
3174  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3175  * SCHED_DEADLINE task.
3176  *
3177  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3178  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3179  * for the first time with its new policy.
3180  */
3181 static void
3182 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3183 {
3184         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3185
3186         init_dl_task_timer(dl_se);
3187         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3188         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3189         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3190         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3191         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3192         dl_se->dl_throttled = 0;
3193         dl_se->dl_new = 1;
3194 }
3195
3196 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3197 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3198                            const struct sched_attr *attr)
3199 {
3200         int policy = attr->sched_policy;
3201
3202         if (policy == -1) /* setparam */
3203                 policy = p->policy;
3204
3205         p->policy = policy;
3206
3207         if (dl_policy(policy))
3208                 __setparam_dl(p, attr);
3209         else if (fair_policy(policy))
3210                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3211
3212         /*
3213          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3214          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3215          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3216          */
3217         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3218
3219         p->normal_prio = normal_prio(p);
3220         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3221
3222         if (dl_prio(p->prio))
3223                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3224         else if (rt_prio(p->prio))
3225                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3226         else
3227                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3228
3229         set_load_weight(p);
3230 }
3231
3232 static void
3233 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3234 {
3235         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3236
3237         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3238         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3239         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3240         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3241         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3242 }
3243
3244 /*
3245  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3246  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3247  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3248  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3249  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3250  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3251  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3252  * sched_period, as the latter can be zero).
3253  */
3254 static bool
3255 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3256 {
3257         /* deadline != 0 */
3258         if (attr->sched_deadline == 0)
3259                 return false;
3260
3261         /*
3262          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3263          * that big.
3264          */
3265         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3266                 return false;
3267
3268         /*
3269          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3270          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3271          */
3272         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3273             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3274                 return false;
3275
3276         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3277         if ((attr->sched_period != 0 &&
3278              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3279             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3280                 return false;
3281
3282         return true;
3283 }
3284
3285 /*
3286  * check the target process has a UID that matches the current process's
3287  */
3288 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3289 {
3290         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3291         bool match;
3292
3293         rcu_read_lock();
3294         pcred = __task_cred(p);
3295         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3296                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3297         rcu_read_unlock();
3298         return match;
3299 }
3300
3301 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3302                                 const struct sched_attr *attr,
3303                                 bool user)
3304 {
3305         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3306         int policy = attr->sched_policy;
3307         unsigned long flags;
3308         const struct sched_class *prev_class;
3309         struct rq *rq;
3310         int reset_on_fork;
3311
3312         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3313         BUG_ON(in_interrupt());
3314 recheck:
3315         /* double check policy once rq lock held */
3316         if (policy < 0) {
3317                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3318                 policy = oldpolicy = p->policy;
3319         } else {
3320                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3321
3322                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3323                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3324                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3325                                 policy != SCHED_IDLE)
3326                         return -EINVAL;
3327         }
3328
3329         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3330                 return -EINVAL;
3331
3332         /*
3333          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3334          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3335          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3336          */
3337         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3338             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3339                 return -EINVAL;
3340         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3341             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3342                 return -EINVAL;
3343
3344         /*
3345          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3346          */
3347         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3348                 if (fair_policy(policy)) {
3349                         if (attr->sched_nice < TASK_NICE(p) &&
3350                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3351                                 return -EPERM;
3352                 }
3353
3354                 if (rt_policy(policy)) {
3355                         unsigned long rlim_rtprio =
3356                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3357
3358                         /* can't set/change the rt policy */
3359                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3360                                 return -EPERM;
3361
3362                         /* can't increase priority */
3363                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3364                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3365                                 return -EPERM;
3366                 }
3367
3368                  /*
3369                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3370                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3371                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3372                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3373                   */
3374                 if (dl_policy(policy))
3375                         return -EPERM;
3376
3377                 /*
3378                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3379                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3380                  */
3381                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3382                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3383                                 return -EPERM;
3384                 }
3385
3386                 /* can't change other user's priorities */
3387                 if (!check_same_owner(p))
3388                         return -EPERM;
3389
3390                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3391                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3392                         return -EPERM;
3393         }
3394
3395         if (user) {
3396                 retval = security_task_setscheduler(p);
3397                 if (retval)
3398                         return retval;
3399         }
3400
3401         /*
3402          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3403          * changing the priority of the task:
3404          *
3405          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3406          * runqueue lock must be held.
3407          */
3408         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3409
3410         /*
3411          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3412          */
3413         if (p == rq->stop) {
3414                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3415                 return -EINVAL;
3416         }
3417
3418         /*
3419          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3420          */
3421         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3422                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != TASK_NICE(p))
3423                         goto change;
3424                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3425                         goto change;
3426                 if (dl_policy(policy))
3427                         goto change;
3428
3429                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3430                 return 0;
3431         }
3432 change:
3433
3434         if (user) {
3435 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3436                 /*
3437                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3438                  * assigned.
3439                  */
3440                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3441                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3442                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3443                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3444                         return -EPERM;
3445                 }
3446 #endif
3447 #ifdef CONFIG_SMP
3448                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3449                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3450
3451                         /*
3452                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3453                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3454                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3455                          */
3456                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3457                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3458                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3459                                 return -EPERM;
3460                         }
3461                 }
3462 #endif
3463         }
3464
3465         /* recheck policy now with rq lock held */
3466         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3467                 policy = oldpolicy = -1;
3468                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3469                 goto recheck;
3470         }
3471
3472         /*
3473          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3474          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3475          * is available.
3476          */
3477         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3478                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3479                 return -EBUSY;
3480         }
3481
3482         on_rq = p->on_rq;
3483         running = task_current(rq, p);
3484         if (on_rq)
3485                 dequeue_task(rq, p, 0);
3486         if (running)
3487                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3488
3489         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3490
3491         oldprio = p->prio;
3492         prev_class = p->sched_class;
3493         __setscheduler(rq, p, attr);
3494
3495         if (running)
3496                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3497         if (on_rq)
3498                 enqueue_task(rq, p, 0);
3499
3500         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3501         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3502
3503         rt_mutex_adjust_pi(p);
3504
3505         return 0;
3506 }
3507
3508 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3509                                const struct sched_param *param, bool check)
3510 {
3511         struct sched_attr attr = {
3512                 .sched_policy   = policy,
3513                 .sched_priority = param->sched_priority,
3514                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3515         };
3516
3517         /*
3518          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack, except if
3519          * the policy=-1 was passed by sched_setparam().
3520          */
3521         if ((policy != -1) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3522                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3523                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3524                 attr.sched_policy = policy;
3525         }
3526
3527         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3528 }
3529 /**
3530  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3531  * @p: the task in question.
3532  * @policy: new policy.
3533  * @param: structure containing the new RT priority.
3534  *
3535  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3536  *
3537  * NOTE that the task may be already dead.
3538  */
3539 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3540                        const struct sched_param *param)
3541 {
3542         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3543 }
3544 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3545
3546 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3547 {
3548         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3549 }
3550 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3551
3552 /**
3553  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3554  * @p: the task in question.
3555  * @policy: new policy.
3556  * @param: structure containing the new RT priority.
3557  *
3558  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3559  * current context has permission.  For example, this is needed in
3560  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3561  * but our caller might not have that capability.
3562  *
3563  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3564  */
3565 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3566                                const struct sched_param *param)
3567 {
3568         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3569 }
3570
3571 static int
3572 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3573 {
3574         struct sched_param lparam;
3575         struct task_struct *p;
3576         int retval;
3577
3578         if (!param || pid < 0)
3579                 return -EINVAL;
3580         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3581                 return -EFAULT;
3582
3583         rcu_read_lock();
3584         retval = -ESRCH;
3585         p = find_process_by_pid(pid);
3586         if (p != NULL)
3587                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3588         rcu_read_unlock();
3589
3590         return retval;
3591 }
3592
3593 /*
3594  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3595  */
3596 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3597                            struct sched_attr *attr)
3598 {
3599         u32 size;
3600         int ret;
3601
3602         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3603                 return -EFAULT;
3604
3605         /*
3606          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3607          */
3608         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3609
3610         ret = get_user(size, &uattr->size);
3611         if (ret)
3612                 return ret;
3613
3614         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3615                 goto err_size;
3616
3617         if (!size)              /* abi compat */
3618                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3619
3620         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3621                 goto err_size;
3622
3623         /*
3624          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3625          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3626          * user-space does not rely on any kernel feature
3627          * extensions we dont know about yet.
3628          */
3629         if (size > sizeof(*attr)) {
3630                 unsigned char __user *addr;
3631                 unsigned char __user *end;
3632                 unsigned char val;
3633
3634                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3635                 end  = (void __user *)uattr + size;
3636
3637                 for (; addr < end; addr++) {
3638                         ret = get_user(val, addr);
3639                         if (ret)
3640                                 return ret;
3641                         if (val)
3642                                 goto err_size;
3643                 }
3644                 size = sizeof(*attr);
3645         }
3646
3647         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3648         if (ret)
3649                 return -EFAULT;
3650
3651         /*
3652          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3653          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3654          */
3655         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, -20, 19);
3656
3657 out:
3658         return ret;
3659
3660 err_size:
3661         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3662         ret = -E2BIG;
3663         goto out;
3664 }
3665
3666 /**
3667  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3668  * @pid: the pid in question.
3669  * @policy: new policy.
3670  * @param: structure containing the new RT priority.
3671  *
3672  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3673  */
3674 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3675                 struct sched_param __user *, param)
3676 {
3677         /* negative values for policy are not valid */
3678         if (policy < 0)
3679                 return -EINVAL;
3680
3681         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3682 }
3683
3684 /**
3685  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3686  * @pid: the pid in question.
3687  * @param: structure containing the new RT priority.
3688  *
3689  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3690  */
3691 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3692 {
3693         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3694 }
3695
3696 /**
3697  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3698  * @pid: the pid in question.
3699  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3700  */
3701 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3702                                unsigned int, flags)
3703 {
3704         struct sched_attr attr;
3705         struct task_struct *p;
3706         int retval;
3707
3708         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3709                 return -EINVAL;
3710
3711         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3712         if (retval)
3713                 return retval;
3714
3715         if ((int)attr.sched_policy < 0)
3716                 return -EINVAL;
3717
3718         rcu_read_lock();
3719         retval = -ESRCH;
3720         p = find_process_by_pid(pid);
3721         if (p != NULL)
3722                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3723         rcu_read_unlock();
3724
3725         return retval;
3726 }
3727
3728 /**
3729  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3730  * @pid: the pid in question.
3731  *
3732  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3733  * code.
3734  */
3735 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3736 {
3737         struct task_struct *p;
3738         int retval;
3739
3740         if (pid < 0)
3741                 return -EINVAL;
3742
3743         retval = -ESRCH;
3744         rcu_read_lock();
3745         p = find_process_by_pid(pid);
3746         if (p) {
3747                 retval = security_task_getscheduler(p);
3748                 if (!retval)
3749                         retval = p->policy
3750                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3751         }
3752         rcu_read_unlock();
3753         return retval;
3754 }
3755
3756 /**
3757  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3758  * @pid: the pid in question.
3759  * @param: structure containing the RT priority.
3760  *
3761  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3762  * code.
3763  */
3764 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3765 {
3766         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3767         struct task_struct *p;
3768         int retval;
3769
3770         if (!param || pid < 0)
3771                 return -EINVAL;
3772
3773         rcu_read_lock();
3774         p = find_process_by_pid(pid);
3775         retval = -ESRCH;
3776         if (!p)
3777                 goto out_unlock;
3778
3779         retval = security_task_getscheduler(p);
3780         if (retval)
3781                 goto out_unlock;
3782
3783         if (task_has_rt_policy(p))
3784                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3785         rcu_read_unlock();
3786
3787         /*
3788          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3789          */
3790         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3791
3792         return retval;
3793
3794 out_unlock:
3795         rcu_read_unlock();
3796         return retval;
3797 }
3798
3799 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3800                            struct sched_attr *attr,
3801                            unsigned int usize)
3802 {
3803         int ret;
3804
3805         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3806                 return -EFAULT;
3807
3808         /*
3809          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3810          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3811          * user-space does not get uncomplete information.
3812          */
3813         if (usize < sizeof(*attr)) {
3814                 unsigned char *addr;
3815                 unsigned char *end;
3816
3817                 addr = (void *)attr + usize;
3818                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3819
3820                 for (; addr < end; addr++) {
3821                         if (*addr)
3822                                 goto err_size;
3823                 }
3824
3825                 attr->size = usize;
3826         }
3827
3828         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3829         if (ret)
3830                 return -EFAULT;
3831
3832 out:
3833         return ret;
3834
3835 err_size:
3836         ret = -E2BIG;
3837         goto out;
3838 }
3839
3840 /**
3841  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3842  * @pid: the pid in question.
3843  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3844  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3845  */
3846 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3847                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3848 {
3849         struct sched_attr attr = {
3850                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3851         };
3852         struct task_struct *p;
3853         int retval;
3854
3855         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3856             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3857                 return -EINVAL;
3858
3859         rcu_read_lock();
3860         p = find_process_by_pid(pid);
3861         retval = -ESRCH;
3862         if (!p)
3863                 goto out_unlock;
3864
3865         retval = security_task_getscheduler(p);
3866         if (retval)
3867                 goto out_unlock;
3868
3869         attr.sched_policy = p->policy;
3870         if (p->sched_reset_on_fork)
3871                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3872         if (task_has_dl_policy(p))
3873                 __getparam_dl(p, &attr);
3874         else if (task_has_rt_policy(p))
3875                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3876         else
3877                 attr.sched_nice = TASK_NICE(p);
3878
3879         rcu_read_unlock();
3880
3881         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3882         return retval;
3883
3884 out_unlock:
3885         rcu_read_unlock();
3886         return retval;
3887 }
3888
3889 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3890 {
3891         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3892         struct task_struct *p;
3893         int retval;
3894
3895         rcu_read_lock();
3896
3897         p = find_process_by_pid(pid);
3898         if (!p) {
3899                 rcu_read_unlock();
3900                 return -ESRCH;
3901         }
3902
3903         /* Prevent p going away */
3904         get_task_struct(p);
3905         rcu_read_unlock();
3906
3907         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3908                 retval = -EINVAL;
3909                 goto out_put_task;
3910         }
3911         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3912                 retval = -ENOMEM;
3913                 goto out_put_task;
3914         }
3915         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3916                 retval = -ENOMEM;
3917                 goto out_free_cpus_allowed;
3918         }
3919         retval = -EPERM;
3920         if (!check_same_owner(p)) {
3921                 rcu_read_lock();
3922                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3923                         rcu_read_unlock();
3924                         goto out_unlock;
3925                 }
3926                 rcu_read_unlock();
3927         }
3928
3929         retval = security_task_setscheduler(p);
3930         if (retval)
3931                 goto out_unlock;
3932
3933
3934         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3935         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3936
3937         /*
3938          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3939          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3940          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3941          * root_domain.
3942          */
3943 #ifdef CONFIG_SMP
3944         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
3945                 rcu_read_lock();
3946                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
3947                         retval = -EBUSY;
3948                         rcu_read_unlock();
3949                         goto out_unlock;
3950                 }
3951                 rcu_read_unlock();
3952         }
3953 #endif
3954 again:
3955         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3956
3957         if (!retval) {
3958                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3959                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3960                         /*
3961                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3962                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3963                          * cpuset's cpus_allowed
3964                          */
3965                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3966                         goto again;
3967                 }
3968         }
3969 out_unlock:
3970         free_cpumask_var(new_mask);
3971 out_free_cpus_allowed:
3972         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3973 out_put_task:
3974         put_task_struct(p);
3975         return retval;
3976 }
3977
3978 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3979                              struct cpumask *new_mask)
3980 {
3981         if (len < cpumask_size())
3982                 cpumask_clear(new_mask);
3983         else if (len > cpumask_size())
3984                 len = cpumask_size();
3985
3986         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3987 }
3988
3989 /**
3990  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3991  * @pid: pid of the process
3992  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3993  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3994  *
3995  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3996  */
3997 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3998                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3999 {
4000         cpumask_var_t new_mask;
4001         int retval;
4002
4003         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4004                 return -ENOMEM;
4005
4006         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4007         if (retval == 0)
4008                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4009         free_cpumask_var(new_mask);
4010         return retval;
4011 }
4012
4013 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4014 {
4015         struct task_struct *p;
4016         unsigned long flags;
4017         int retval;
4018
4019         rcu_read_lock();
4020
4021         retval = -ESRCH;
4022         p = find_process_by_pid(pid);
4023         if (!p)
4024                 goto out_unlock;
4025
4026         retval = security_task_getscheduler(p);
4027         if (retval)
4028                 goto out_unlock;
4029
4030         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4031         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4032         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4033
4034 out_unlock:
4035         rcu_read_unlock();
4036
4037         return retval;
4038 }
4039
4040 /**
4041  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4042  * @pid: pid of the process
4043  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4044  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4045  *
4046  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4047  */
4048 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4049                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4050 {
4051         int ret;
4052         cpumask_var_t mask;
4053
4054         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4055                 return -EINVAL;
4056         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4057                 return -EINVAL;
4058
4059         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4060                 return -ENOMEM;
4061
4062         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4063         if (ret == 0) {
4064                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4065
4066                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4067                         ret = -EFAULT;
4068                 else
4069                         ret = retlen;
4070         }
4071         free_cpumask_var(mask);
4072
4073         return ret;
4074 }
4075
4076 /**
4077  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4078  *
4079  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4080  * other threads running on this CPU then this function will return.
4081  *
4082  * Return: 0.
4083  */
4084 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4085 {
4086         struct rq *rq = this_rq_lock();
4087
4088         schedstat_inc(rq, yld_count);
4089         current->sched_class->yield_task(rq);
4090
4091         /*
4092          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4093          * no need to preempt or enable interrupts:
4094          */
4095         __release(rq->lock);
4096         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4097         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4098         sched_preempt_enable_no_resched();
4099
4100         schedule();
4101
4102         return 0;
4103 }
4104
4105 static void __cond_resched(void)
4106 {
4107         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4108         __schedule();
4109         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4110 }
4111
4112 int __sched _cond_resched(void)
4113 {
4114         if (should_resched()) {
4115                 __cond_resched();
4116                 return 1;
4117         }
4118         return 0;
4119 }
4120 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4121
4122 /*
4123  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4124  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4125  *
4126  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4127  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4128  * spin_unlock(), once by hand).
4129  */
4130 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4131 {
4132         int resched = should_resched();
4133         int ret = 0;
4134
4135         lockdep_assert_held(lock);
4136
4137         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4138                 spin_unlock(lock);
4139                 if (resched)
4140                         __cond_resched();
4141                 else
4142                         cpu_relax();
4143                 ret = 1;
4144                 spin_lock(lock);
4145         }
4146         return ret;
4147 }
4148 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4149
4150 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4151 {
4152         BUG_ON(!in_softirq());
4153
4154         if (should_resched()) {
4155                 local_bh_enable();
4156                 __cond_resched();
4157                 local_bh_disable();
4158                 return 1;
4159         }
4160         return 0;
4161 }
4162 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4163
4164 /**
4165  * yield - yield the current processor to other threads.
4166  *
4167  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4168  *
4169  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4170  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4171  * it, its already broken.
4172  *
4173  * Typical broken usage is:
4174  *
4175  * while (!event)
4176  *      yield();
4177  *
4178  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4179  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4180  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4181  *
4182  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4183  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4184  * If you still want to use yield(), do not!
4185  */
4186 void __sched yield(void)
4187 {
4188         set_current_state(TASK_RUNNING);
4189         sys_sched_yield();
4190 }
4191 EXPORT_SYMBOL(yield);
4192
4193 /**
4194  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4195  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4196  * processor it's on.
4197  * @p: target task
4198  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4199  *
4200  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4201  * can't go away on us before we can do any checks.
4202  *
4203  * Return:
4204  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4205  *      false (0) if we failed to boost the target.
4206  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4207  */
4208 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4209 {
4210         struct task_struct *curr = current;
4211         struct rq *rq, *p_rq;
4212         unsigned long flags;
4213         int yielded = 0;
4214
4215         local_irq_save(flags);
4216         rq = this_rq();
4217
4218 again:
4219         p_rq = task_rq(p);
4220         /*
4221          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4222          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4223          */
4224         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4225                 yielded = -ESRCH;
4226                 goto out_irq;
4227         }
4228
4229         double_rq_lock(rq, p_rq);
4230         if (task_rq(p) != p_rq) {
4231                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4232                 goto again;
4233         }
4234
4235         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4236                 goto out_unlock;
4237
4238         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4239                 goto out_unlock;
4240
4241         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4242                 goto out_unlock;
4243
4244         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4245         if (yielded) {
4246                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4247                 /*
4248                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4249                  * fairness.
4250                  */
4251                 if (preempt && rq != p_rq)
4252                         resched_task(p_rq->curr);
4253         }
4254
4255 out_unlock:
4256         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4257 out_irq:
4258         local_irq_restore(flags);
4259
4260         if (yielded > 0)
4261                 schedule();
4262
4263         return yielded;
4264 }
4265 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4266
4267 /*
4268  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4269  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4270  */
4271 void __sched io_schedule(void)
4272 {
4273         struct rq *rq = raw_rq();
4274
4275         delayacct_blkio_start();
4276         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4277         blk_flush_plug(current);
4278         current->in_iowait = 1;
4279         schedule();
4280         current->in_iowait = 0;
4281         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4282         delayacct_blkio_end();
4283 }
4284 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4285
4286 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4287 {
4288         struct rq *rq = raw_rq();
4289         long ret;
4290
4291         delayacct_blkio_start();
4292         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4293         blk_flush_plug(current);
4294         current->in_iowait = 1;
4295         ret = schedule_timeout(timeout);
4296         current->in_iowait = 0;
4297         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4298         delayacct_blkio_end();
4299         return ret;
4300 }
4301
4302 /**
4303  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4304  * @policy: scheduling class.
4305  *
4306  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4307  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4308  * On failure, a negative error code is returned.
4309  */
4310 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4311 {
4312         int ret = -EINVAL;
4313
4314         switch (policy) {
4315         case SCHED_FIFO:
4316         case SCHED_RR:
4317                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4318                 break;
4319         case SCHED_DEADLINE:
4320         case SCHED_NORMAL:
4321         case SCHED_BATCH:
4322         case SCHED_IDLE:
4323                 ret = 0;
4324                 break;
4325         }
4326         return ret;
4327 }
4328
4329 /**
4330  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4331  * @policy: scheduling class.
4332  *
4333  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4334  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4335  * On failure, a negative error code is returned.
4336  */
4337 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4338 {
4339         int ret = -EINVAL;
4340
4341         switch (policy) {
4342         case SCHED_FIFO:
4343         case SCHED_RR:
4344                 ret = 1;
4345                 break;
4346         case SCHED_DEADLINE:
4347         case SCHED_NORMAL:
4348         case SCHED_BATCH:
4349         case SCHED_IDLE:
4350                 ret = 0;
4351         }
4352         return ret;
4353 }
4354
4355 /**
4356  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4357  * @pid: pid of the process.
4358  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4359  *
4360  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4361  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4362  *
4363  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4364  * an error code.
4365  */
4366 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4367                 struct timespec __user *, interval)
4368 {
4369         struct task_struct *p;
4370         unsigned int time_slice;
4371         unsigned long flags;
4372         struct rq *rq;
4373         int retval;
4374         struct timespec t;
4375
4376         if (pid < 0)
4377                 return -EINVAL;
4378
4379         retval = -ESRCH;
4380         rcu_read_lock();
4381         p = find_process_by_pid(pid);
4382         if (!p)
4383                 goto out_unlock;
4384
4385         retval = security_task_getscheduler(p);
4386         if (retval)
4387                 goto out_unlock;
4388
4389         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4390         time_slice = 0;
4391         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4392                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4393         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4394
4395         rcu_read_unlock();
4396         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4397         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4398         return retval;
4399
4400 out_unlock:
4401         rcu_read_unlock();
4402         return retval;
4403 }
4404
4405 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4406
4407 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4408 {
4409         unsigned long free = 0;
4410         int ppid;
4411         unsigned state;
4412
4413         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4414         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4415                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4416 #if BITS_PER_LONG == 32
4417         if (state == TASK_RUNNING)
4418                 printk(KERN_CONT " running  ");
4419         else
4420                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4421 #else
4422         if (state == TASK_RUNNING)
4423                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4424         else
4425                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4426 #endif
4427 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4428         free = stack_not_used(p);
4429 #endif
4430         rcu_read_lock();
4431         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4432         rcu_read_unlock();
4433         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4434                 task_pid_nr(p), ppid,
4435                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4436
4437         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4438         show_stack(p, NULL);
4439 }
4440
4441 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4442 {
4443         struct task_struct *g, *p;
4444
4445 #if BITS_PER_LONG == 32
4446         printk(KERN_INFO
4447                 "  task                PC stack   pid father\n");
4448 #else
4449         printk(KERN_INFO
4450                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4451 #endif
4452         rcu_read_lock();
4453         do_each_thread(g, p) {
4454                 /*
4455                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4456                  * console might take a lot of time:
4457                  */
4458                 touch_nmi_watchdog();
4459                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4460                         sched_show_task(p);
4461         } while_each_thread(g, p);
4462
4463         touch_all_softlockup_watchdogs();
4464
4465 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4466         sysrq_sched_debug_show();
4467 #endif
4468         rcu_read_unlock();
4469         /*
4470          * Only show locks if all tasks are dumped:
4471          */
4472         if (!state_filter)
4473                 debug_show_all_locks();
4474 }
4475
4476 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4477 {
4478         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4479 }
4480
4481 /**
4482  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4483  * @idle: task in question
4484  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4485  *
4486  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4487  * flag, to make booting more robust.
4488  */
4489 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4490 {
4491         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4492         unsigned long flags;
4493
4494         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4495
4496         __sched_fork(0, idle);
4497         idle->state = TASK_RUNNING;
4498         idle->se.exec_start = sched_clock();
4499
4500         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4501         /*
4502          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4503          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4504          * lockdep check in task_group() will fail.
4505          *
4506          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4507          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4508          *
4509          * Silence PROVE_RCU
4510          */
4511         rcu_read_lock();
4512         __set_task_cpu(idle, cpu);
4513         rcu_read_unlock();
4514
4515         rq->curr = rq->idle = idle;
4516 #if defined(CONFIG_SMP)
4517         idle->on_cpu = 1;
4518 #endif
4519         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4520
4521         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4522         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4523
4524         /*
4525          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4526          */
4527         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4528         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4529         vtime_init_idle(idle, cpu);
4530 #if defined(CONFIG_SMP)
4531         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4532 #endif
4533 }
4534
4535 #ifdef CONFIG_SMP
4536 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4537 {
4538         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4539                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4540
4541         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4542         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4543 }
4544
4545 /*
4546  * This is how migration works:
4547  *
4548  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4549  *    stop_one_cpu().
4550  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4551  *    off the CPU)
4552  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4553  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4554  *    it and puts it into the right queue.
4555  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4556  *    is done.
4557  */
4558
4559 /*
4560  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4561  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4562  * is removed from the allowed bitmask.
4563  *
4564  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4565  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4566  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4567  */
4568 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4569 {
4570         unsigned long flags;
4571         struct rq *rq;
4572         unsigned int dest_cpu;
4573         int ret = 0;
4574
4575         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4576
4577         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4578                 goto out;
4579
4580         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4581                 ret = -EINVAL;
4582                 goto out;
4583         }
4584
4585         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4586
4587         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4588         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4589                 goto out;
4590
4591         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4592         if (p->on_rq) {
4593                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4594                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4595                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4596                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4597                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4598                 return 0;
4599         }
4600 out:
4601         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4602
4603         return ret;
4604 }
4605 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4606
4607 /*
4608  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4609  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4610  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4611  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4612  *
4613  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4614  * as the task is no longer on this CPU.
4615  *
4616  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4617  */
4618 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4619 {
4620         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4621         int ret = 0;
4622
4623         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4624                 return ret;
4625
4626         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4627         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4628
4629         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4630         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4631         /* Already moved. */
4632         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4633                 goto done;
4634         /* Affinity changed (again). */
4635         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4636                 goto fail;
4637
4638         /*
4639          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4640          * placed properly.
4641          */
4642         if (p->on_rq) {
4643                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4644                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4645                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4646                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4647         }
4648 done:
4649         ret = 1;
4650 fail:
4651         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4652         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4653         return ret;
4654 }
4655
4656 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4657 /* Migrate current task p to target_cpu */
4658 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4659 {
4660         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4661         int curr_cpu = task_cpu(p);
4662
4663         if (curr_cpu == target_cpu)
4664                 return 0;
4665
4666         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4667                 return -EINVAL;
4668
4669         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4670
4671         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4672         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4673 }
4674
4675 /*
4676  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4677  * tasks on the runqueues
4678  */
4679 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4680 {
4681         struct rq *rq;
4682         unsigned long flags;
4683         bool on_rq, running;
4684
4685         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4686         on_rq = p->on_rq;
4687         running = task_current(rq, p);
4688
4689         if (on_rq)
4690                 dequeue_task(rq, p, 0);
4691         if (running)
4692                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4693
4694         p->numa_preferred_nid = nid;
4695
4696         if (running)
4697                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4698         if (on_rq)
4699                 enqueue_task(rq, p, 0);
4700         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4701 }
4702 #endif
4703
4704 /*
4705  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4706  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4707  * 'pushing' onto another runqueue.
4708  */
4709 static int migration_cpu_stop(void *data)
4710 {
4711         struct migration_arg *arg = data;
4712
4713         /*
4714          * The original target cpu might have gone down and we might
4715          * be on another cpu but it doesn't matter.
4716          */
4717         local_irq_disable();
4718         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4719         local_irq_enable();
4720         return 0;
4721 }
4722
4723 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4724
4725 /*
4726  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4727  * offline.
4728  */
4729 void idle_task_exit(void)
4730 {
4731         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4732
4733         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4734
4735         if (mm != &init_mm)
4736                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4737         mmdrop(mm);
4738 }
4739
4740 /*
4741  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4742  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4743  * nr_active count is stable.
4744  *
4745  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4746  */
4747 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4748 {
4749         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4750         if (delta)
4751                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4752 }
4753
4754 /*
4755  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4756  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4757  *
4758  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4759  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4760  * because of lock validation efforts.
4761  */
4762 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4763 {
4764         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4765         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4766         int dest_cpu;
4767
4768         /*
4769          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4770          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4771          *
4772          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4773          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4774          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4775          * done here.
4776          */
4777         rq->stop = NULL;
4778
4779         /*
4780          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4781          * class method both need to have an up-to-date
4782          * value of rq->clock[_task]
4783          */
4784         update_rq_clock(rq);
4785
4786         for ( ; ; ) {
4787                 /*
4788                  * There's this thread running, bail when that's the only
4789                  * remaining thread.
4790                  */
4791                 if (rq->nr_running == 1)
4792                         break;
4793
4794                 next = pick_next_task(rq);
4795                 BUG_ON(!next);
4796                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4797
4798                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4799                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4800                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4801
4802                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4803
4804                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4805         }
4806
4807         rq->stop = stop;
4808 }
4809
4810 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4811
4812 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4813
4814 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4815         {
4816                 .procname       = "sched_domain",
4817                 .mode           = 0555,
4818         },
4819         {}
4820 };
4821
4822 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4823         {
4824                 .procname       = "kernel",
4825                 .mode           = 0555,
4826                 .child          = sd_ctl_dir,
4827         },
4828         {}
4829 };
4830
4831 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4832 {
4833         struct ctl_table *entry =
4834                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4835
4836         return entry;
4837 }
4838
4839 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4840 {
4841         struct ctl_table *entry;
4842
4843         /*
4844          * In the intermediate directories, both the child directory and
4845          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4846          * will always be set. In the lowest directory the names are
4847          * static strings and all have proc handlers.
4848          */
4849         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4850                 if (entry->child)
4851                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4852                 if (entry->proc_handler == NULL)
4853                         kfree(entry->procname);
4854         }
4855
4856         kfree(*tablep);
4857         *tablep = NULL;
4858 }
4859
4860 static int min_load_idx = 0;
4861 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4862
4863 static void
4864 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4865                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4866                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4867                 bool load_idx)
4868 {
4869         entry->procname = procname;
4870         entry->data = data;
4871         entry->maxlen = maxlen;
4872         entry->mode = mode;
4873         entry->proc_handler = proc_handler;
4874
4875         if (load_idx) {
4876                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4877                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4878         }
4879 }
4880
4881 static struct ctl_table *
4882 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4883 {
4884         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4885
4886         if (table == NULL)
4887                 return NULL;
4888
4889         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4890                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4891         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4892                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4893         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4894                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4895         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4896                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4897         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4898                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4899         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4900                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4901         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4902                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4903         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4904                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4905         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4906                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4907         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4908                 &sd->cache_nice_tries,
4909                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4910         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4911                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4912         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4913                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4914         /* &table[12] is terminator */
4915
4916         return table;
4917 }
4918
4919 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4920 {
4921         struct ctl_table *entry, *table;
4922         struct sched_domain *sd;
4923         int domain_num = 0, i;
4924         char buf[32];
4925
4926         for_each_domain(cpu, sd)
4927                 domain_num++;
4928         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4929         if (table == NULL)
4930                 return NULL;
4931
4932         i = 0;
4933         for_each_domain(cpu, sd) {
4934                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4935                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4936                 entry->mode = 0555;
4937                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4938                 entry++;
4939                 i++;
4940         }
4941         return table;
4942 }
4943
4944 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4945 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4946 {
4947         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4948         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4949         char buf[32];
4950
4951         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4952         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4953
4954         if (entry == NULL)
4955                 return;
4956
4957         for_each_possible_cpu(i) {
4958                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4959                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4960                 entry->mode = 0555;
4961                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4962                 entry++;
4963         }
4964
4965         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4966         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4967 }
4968
4969 /* may be called multiple times per register */
4970 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4971 {
4972         if (sd_sysctl_header)
4973                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4974         sd_sysctl_header = NULL;
4975         if (sd_ctl_dir[0].child)
4976                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4977 }
4978 #else
4979 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4980 {
4981 }
4982 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4983 {
4984 }
4985 #endif
4986
4987 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4988 {
4989         if (!rq->online) {
4990                 const struct sched_class *class;
4991
4992                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4993                 rq->online = 1;
4994
4995                 for_each_class(class) {
4996                         if (class->rq_online)
4997                                 class->rq_online(rq);
4998                 }
4999         }
5000 }
5001
5002 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5003 {
5004         if (rq->online) {
5005                 const struct sched_class *class;
5006
5007                 for_each_class(class) {
5008                         if (class->rq_offline)
5009                                 class->rq_offline(rq);
5010                 }
5011
5012                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5013                 rq->online = 0;
5014         }
5015 }
5016
5017 /*
5018  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5019  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5020  */
5021 static int
5022 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5023 {
5024         int cpu = (long)hcpu;
5025         unsigned long flags;
5026         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5027
5028         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5029
5030         case CPU_UP_PREPARE:
5031                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5032                 break;
5033
5034         case CPU_ONLINE:
5035                 /* Update our root-domain */
5036                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5037                 if (rq->rd) {
5038                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5039
5040                         set_rq_online(rq);
5041                 }
5042                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5043                 break;
5044
5045 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5046         case CPU_DYING:
5047                 sched_ttwu_pending();
5048                 /* Update our root-domain */
5049                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5050                 if (rq->rd) {
5051                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5052                         set_rq_offline(rq);
5053                 }
5054                 migrate_tasks(cpu);
5055                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5056                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5057                 break;
5058
5059         case CPU_DEAD:
5060                 calc_load_migrate(rq);
5061                 break;
5062 #endif
5063         }
5064
5065         update_max_interval();
5066
5067         return NOTIFY_OK;
5068 }
5069
5070 /*
5071  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5072  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5073  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5074  */
5075 static struct notifier_block migration_notifier = {
5076         .notifier_call = migration_call,
5077         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5078 };
5079
5080 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5081                                       unsigned long action, void *hcpu)
5082 {
5083         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5084         case CPU_DOWN_FAILED:
5085                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5086                 return NOTIFY_OK;
5087         default:
5088                 return NOTIFY_DONE;
5089         }
5090 }
5091
5092 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5093                                         unsigned long action, void *hcpu)
5094 {
5095         unsigned long flags;
5096         long cpu = (long)hcpu;
5097
5098         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5099         case CPU_DOWN_PREPARE:
5100                 set_cpu_active(cpu, false);
5101
5102                 /* explicitly allow suspend */
5103                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5104                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5105                         bool overflow;
5106                         int cpus;
5107
5108                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5109                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5110                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5111                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5112
5113                         if (overflow)
5114                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5115                 }
5116                 return NOTIFY_OK;
5117         }
5118
5119         return NOTIFY_DONE;
5120 }
5121
5122 static int __init migration_init(void)
5123 {
5124         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5125         int err;
5126
5127         /* Initialize migration for the boot CPU */
5128         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5129         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5130         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5131         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5132
5133         /* Register cpu active notifiers */
5134         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5135         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5136
5137         return 0;
5138 }
5139 early_initcall(migration_init);
5140 #endif
5141
5142 #ifdef CONFIG_SMP
5143
5144 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5145
5146 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5147
5148 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5149
5150 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5151 {
5152         sched_debug_enabled = 1;
5153
5154         return 0;
5155 }
5156 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5157
5158 static inline bool sched_debug(void)
5159 {
5160         return sched_debug_enabled;
5161 }
5162
5163 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5164                                   struct cpumask *groupmask)
5165 {
5166         struct sched_group *group = sd->groups;
5167         char str[256];
5168
5169         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5170         cpumask_clear(groupmask);
5171
5172         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5173
5174         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5175                 printk("does not load-balance\n");
5176                 if (sd->parent)
5177                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5178                                         " has parent");
5179                 return -1;
5180         }
5181
5182         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5183
5184         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5185                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5186                                 "CPU%d\n", cpu);
5187         }
5188         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5189                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5190                                 " CPU%d\n", cpu);
5191         }
5192
5193         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5194         do {
5195                 if (!group) {
5196                         printk("\n");
5197                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5198                         break;
5199                 }
5200
5201                 /*
5202                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5203                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5204                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5205                  */
5206                 if (!group->sgp->power_orig) {
5207                         printk(KERN_CONT "\n");
5208                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5209                                         "set\n");
5210                         break;
5211                 }
5212
5213                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5214                         printk(KERN_CONT "\n");
5215                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5216                         break;
5217                 }
5218
5219                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5220                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5221                         printk(KERN_CONT "\n");
5222                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5223                         break;
5224                 }
5225
5226                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5227
5228                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5229
5230                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5231                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5232                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5233                                 group->sgp->power);
5234                 }
5235
5236                 group = group->next;
5237         } while (group != sd->groups);
5238         printk(KERN_CONT "\n");
5239
5240         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5241                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5242
5243         if (sd->parent &&
5244             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5245                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5246                         "of domain->span\n");
5247         return 0;
5248 }
5249
5250 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5251 {
5252         int level = 0;
5253
5254         if (!sched_debug_enabled)
5255                 return;
5256
5257         if (!sd) {
5258                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5259                 return;
5260         }
5261
5262         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5263
5264         for (;;) {
5265                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5266                         break;
5267                 level++;
5268                 sd = sd->parent;
5269                 if (!sd)
5270                         break;
5271         }
5272 }
5273 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5274 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5275 static inline bool sched_debug(void)
5276 {
5277         return false;
5278 }
5279 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5280
5281 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5282 {
5283         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5284                 return 1;
5285
5286         /* Following flags need at least 2 groups */
5287         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5288                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5289                          SD_BALANCE_FORK |
5290                          SD_BALANCE_EXEC |
5291                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5292                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5293                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5294                         return 0;
5295         }
5296
5297         /* Following flags don't use groups */
5298         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5299                 return 0;
5300
5301         return 1;
5302 }
5303
5304 static int
5305 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5306 {
5307         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5308
5309         if (sd_degenerate(parent))
5310                 return 1;
5311
5312         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5313                 return 0;
5314
5315         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5316         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5317                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5318                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5319                                 SD_BALANCE_FORK |
5320                                 SD_BALANCE_EXEC |
5321                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5322                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5323                                 SD_PREFER_SIBLING);
5324                 if (nr_node_ids == 1)
5325                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5326         }
5327         if (~cflags & pflags)
5328                 return 0;
5329
5330         return 1;
5331 }
5332
5333 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5334 {
5335         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5336
5337         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5338         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5339         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5340         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5341         free_cpumask_var(rd->online);
5342         free_cpumask_var(rd->span);
5343         kfree(rd);
5344 }
5345
5346 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5347 {
5348         struct root_domain *old_rd = NULL;
5349         unsigned long flags;
5350
5351         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5352
5353         if (rq->rd) {
5354                 old_rd = rq->rd;
5355
5356                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5357                         set_rq_offline(rq);
5358
5359                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5360
5361                 /*
5362                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5363                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5364                  * in this function:
5365                  */
5366                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5367                         old_rd = NULL;
5368         }
5369
5370         atomic_inc(&rd->refcount);
5371         rq->rd = rd;
5372
5373         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5374         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5375                 set_rq_online(rq);
5376
5377         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5378
5379         if (old_rd)
5380                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5381 }
5382
5383 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5384 {
5385         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5386
5387         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5388                 goto out;
5389         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5390                 goto free_span;
5391         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5392                 goto free_online;
5393         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5394                 goto free_dlo_mask;
5395
5396         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5397         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5398                 goto free_dlo_mask;
5399
5400         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5401                 goto free_rto_mask;
5402         return 0;
5403
5404 free_rto_mask:
5405         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5406 free_dlo_mask:
5407         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5408 free_online:
5409         free_cpumask_var(rd->online);
5410 free_span:
5411         free_cpumask_var(rd->span);
5412 out:
5413         return -ENOMEM;
5414 }
5415
5416 /*
5417  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5418  * members (mimicking the global state we have today).
5419  */
5420 struct root_domain def_root_domain;
5421
5422 static void init_defrootdomain(void)
5423 {
5424         init_rootdomain(&def_root_domain);
5425
5426         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5427 }
5428
5429 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5430 {
5431         struct root_domain *rd;
5432
5433         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5434         if (!rd)
5435                 return NULL;
5436
5437         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5438                 kfree(rd);
5439                 return NULL;
5440         }
5441
5442         return rd;
5443 }
5444
5445 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5446 {
5447         struct sched_group *tmp, *first;
5448
5449         if (!sg)
5450                 return;
5451
5452         first = sg;
5453         do {
5454                 tmp = sg->next;
5455
5456                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5457                         kfree(sg->sgp);
5458
5459                 kfree(sg);
5460                 sg = tmp;
5461         } while (sg != first);
5462 }
5463
5464 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5465 {
5466         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5467
5468         /*
5469          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5470          * nuke them all.
5471          */
5472         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5473                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5474         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5475                 kfree(sd->groups->sgp);
5476                 kfree(sd->groups);
5477         }
5478         kfree(sd);
5479 }
5480
5481 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5482 {
5483         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5484 }
5485
5486 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5487 {
5488         for (; sd; sd = sd->parent)
5489                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5490 }
5491
5492 /*
5493  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5494  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5495  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5496  *
5497  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5498  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5499  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5500  */
5501 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5502 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5503 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5504 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5505 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5506 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5507
5508 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5509 {
5510         struct sched_domain *sd;
5511         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5512         int id = cpu;
5513         int size = 1;
5514
5515         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5516         if (sd) {
5517                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5518                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5519                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5520         }
5521         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5522
5523         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5524         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5525         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5526
5527         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5528         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5529
5530         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5531         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5532 }
5533
5534 /*
5535  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5536  * hold the hotplug lock.
5537  */
5538 static void
5539 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5540 {
5541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5542         struct sched_domain *tmp;
5543
5544         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5545         for (tmp = sd; tmp; ) {
5546                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5547                 if (!parent)
5548                         break;
5549
5550                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5551                         tmp->parent = parent->parent;
5552                         if (parent->parent)
5553                                 parent->parent->child = tmp;
5554                         /*
5555                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5556                          * degenerate parent; the spans match for this
5557                          * so the property transfers.
5558                          */
5559                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5560                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5561                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5562                 } else
5563                         tmp = tmp->parent;
5564         }
5565
5566         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5567                 tmp = sd;
5568                 sd = sd->parent;
5569                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5570                 if (sd)
5571                         sd->child = NULL;
5572         }
5573
5574         sched_domain_debug(sd, cpu);
5575
5576         rq_attach_root(rq, rd);
5577         tmp = rq->sd;
5578         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5579         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5580
5581         update_top_cache_domain(cpu);
5582 }
5583
5584 /* cpus with isolated domains */
5585 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5586
5587 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5588 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5589 {
5590         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5591         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5592         return 1;
5593 }
5594
5595 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5596
5597 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5598 {
5599         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5600 }
5601
5602 struct sd_data {
5603         struct sched_domain **__percpu sd;
5604         struct sched_group **__percpu sg;
5605         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5606 };
5607
5608 struct s_data {
5609         struct sched_domain ** __percpu sd;
5610         struct root_domain      *rd;
5611 };
5612
5613 enum s_alloc {
5614         sa_rootdomain,
5615         sa_sd,
5616         sa_sd_storage,
5617         sa_none,
5618 };
5619
5620 struct sched_domain_topology_level;
5621
5622 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5623 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5624
5625 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5626
5627 struct sched_domain_topology_level {
5628         sched_domain_init_f init;
5629         sched_domain_mask_f mask;
5630         int                 flags;
5631         int                 numa_level;
5632         struct sd_data      data;
5633 };
5634
5635 /*
5636  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5637  * domain traversal.
5638  *
5639  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5640  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5641  * range.
5642  *
5643  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5644  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5645  * cpu they're built on, so check that.
5646  *
5647  */
5648 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5649 {
5650         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5651         struct sd_data *sdd = sd->private;
5652         struct sched_domain *sibling;
5653         int i;
5654
5655         for_each_cpu(i, span) {
5656                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5657                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5658                         continue;
5659
5660                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5661         }
5662 }
5663
5664 /*
5665  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5666  * of this group that's also in the iteration mask.
5667  */
5668 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5669 {
5670         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5671 }
5672
5673 static int
5674 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5675 {
5676         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5677         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5678         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5679         struct sd_data *sdd = sd->private;
5680         struct sched_domain *child;
5681         int i;
5682
5683         cpumask_clear(covered);
5684
5685         for_each_cpu(i, span) {
5686                 struct cpumask *sg_span;
5687
5688                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5689                         continue;
5690
5691                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5692
5693                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5694                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5695                         continue;
5696
5697                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5698                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5699
5700                 if (!sg)
5701                         goto fail;
5702
5703                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5704                 if (child->child) {
5705                         child = child->child;
5706                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5707                 } else
5708                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5709
5710                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5711
5712                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5713                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5714                         build_group_mask(sd, sg);
5715
5716                 /*
5717                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5718                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5719                  * die on a /0 trap.
5720                  */
5721                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5722                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5723
5724                 /*
5725                  * Make sure the first group of this domain contains the
5726                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5727                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5728                  */
5729                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5730                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5731                         groups = sg;
5732
5733                 if (!first)
5734                         first = sg;
5735                 if (last)
5736                         last->next = sg;
5737                 last = sg;
5738                 last->next = first;
5739         }
5740         sd->groups = groups;
5741
5742         return 0;
5743
5744 fail:
5745         free_sched_groups(first, 0);
5746
5747         return -ENOMEM;
5748 }
5749
5750 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5751 {
5752         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5753         struct sched_domain *child = sd->child;
5754
5755         if (child)
5756                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5757
5758         if (sg) {
5759                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5760                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5761                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5762         }
5763
5764         return cpu;
5765 }
5766
5767 /*
5768  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5769  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5770  * and ->cpu_power to 0.
5771  *
5772  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5773  */
5774 static int
5775 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5776 {
5777         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5778         struct sd_data *sdd = sd->private;
5779         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5780         struct cpumask *covered;
5781         int i;
5782
5783         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5784         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5785
5786         if (cpu != cpumask_first(span))
5787                 return 0;
5788
5789         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5790         covered = sched_domains_tmpmask;
5791
5792         cpumask_clear(covered);
5793
5794         for_each_cpu(i, span) {
5795                 struct sched_group *sg;
5796                 int group, j;
5797
5798                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5799                         continue;
5800
5801                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5802                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5803                 sg->sgp->power = 0;
5804                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5805
5806                 for_each_cpu(j, span) {
5807                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5808                                 continue;
5809
5810                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5811                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5812                 }
5813
5814                 if (!first)
5815                         first = sg;
5816                 if (last)
5817                         last->next = sg;
5818                 last = sg;
5819         }
5820         last->next = first;
5821
5822         return 0;
5823 }
5824
5825 /*
5826  * Initialize sched groups cpu_power.
5827  *
5828  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5829  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5830  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5831  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5832  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5833  * less cpu_power.
5834  */
5835 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5836 {
5837         struct sched_group *sg = sd->groups;
5838
5839         WARN_ON(!sg);
5840
5841         do {
5842                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5843                 sg = sg->next;
5844         } while (sg != sd->groups);
5845
5846         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5847                 return;
5848
5849         update_group_power(sd, cpu);
5850         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5851 }
5852
5853 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5854 {
5855        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5856 }
5857
5858 /*
5859  * Initializers for schedule domains
5860  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5861  */
5862
5863 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5864 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5865 #else
5866 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5867 #endif
5868
5869 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5870 static noinline struct sched_domain *                                   \
5871 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5872 {                                                                       \
5873         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5874         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5875         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5876         sd->private = &tl->data;                                        \
5877         return sd;                                                      \
5878 }
5879
5880 SD_INIT_FUNC(CPU)
5881 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5882  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5883 #endif
5884 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5885  SD_INIT_FUNC(MC)
5886 #endif
5887 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5888  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5889 #endif
5890
5891 static int default_relax_domain_level = -1;
5892 int sched_domain_level_max;
5893
5894 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5895 {
5896         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5897                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5898
5899         return 1;
5900 }
5901 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5902
5903 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5904                                  struct sched_domain_attr *attr)
5905 {
5906         int request;
5907
5908         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5909                 if (default_relax_domain_level < 0)
5910                         return;
5911                 else
5912                         request = default_relax_domain_level;
5913         } else
5914                 request = attr->relax_domain_level;
5915         if (request < sd->level) {
5916                 /* turn off idle balance on this domain */
5917                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5918         } else {
5919                 /* turn on idle balance on this domain */
5920                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5921         }
5922 }
5923
5924 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5925 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5926
5927 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5928                                  const struct cpumask *cpu_map)
5929 {
5930         switch (what) {
5931         case sa_rootdomain:
5932                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5933                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5934         case sa_sd:
5935                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5936         case sa_sd_storage:
5937                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5938         case sa_none:
5939                 break;
5940         }
5941 }
5942
5943 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5944                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5945 {
5946         memset(d, 0, sizeof(*d));
5947
5948         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5949                 return sa_sd_storage;
5950         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5951         if (!d->sd)
5952                 return sa_sd_storage;
5953         d->rd = alloc_rootdomain();
5954         if (!d->rd)
5955                 return sa_sd;
5956         return sa_rootdomain;
5957 }
5958
5959 /*
5960  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5961  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5962  * will not free the data we're using.
5963  */
5964 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5965 {
5966         struct sd_data *sdd = sd->private;
5967
5968         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5969         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5970
5971         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5972                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5973
5974         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5975                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5976 }
5977
5978 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5979 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5980 {
5981         return topology_thread_cpumask(cpu);
5982 }
5983 #endif
5984
5985 /*
5986  * Topology list, bottom-up.
5987  */
5988 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5989 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5990         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5991 #endif
5992 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5993         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5994 #endif
5995 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5996         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5997 #endif
5998         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5999         { NULL, },
6000 };
6001
6002 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6003
6004 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6005         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
6006
6007 #ifdef CONFIG_NUMA
6008
6009 static int sched_domains_numa_levels;
6010 static int *sched_domains_numa_distance;
6011 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6012 static int sched_domains_curr_level;
6013
6014 static inline int sd_local_flags(int level)
6015 {
6016         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6017                 return 0;
6018
6019         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6020 }
6021
6022 static struct sched_domain *
6023 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6024 {
6025         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6026         int level = tl->numa_level;
6027         int sd_weight = cpumask_weight(
6028                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6029
6030         *sd = (struct sched_domain){
6031                 .min_interval           = sd_weight,
6032                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6033                 .busy_factor            = 32,
6034                 .imbalance_pct          = 125,
6035                 .cache_nice_tries       = 2,
6036                 .busy_idx               = 3,
6037                 .idle_idx               = 2,
6038                 .newidle_idx            = 0,
6039                 .wake_idx               = 0,
6040                 .forkexec_idx           = 0,
6041
6042                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6043                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6044                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6045                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6046                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6047                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6048                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6049                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6050                                         | 1*SD_SERIALIZE
6051                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6052                                         | 1*SD_NUMA
6053                                         | sd_local_flags(level)
6054                                         ,
6055                 .last_balance           = jiffies,
6056                 .balance_interval       = sd_weight,
6057         };
6058         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6059         sd->private = &tl->data;
6060
6061         /*
6062          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6063          */
6064         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6065
6066         return sd;
6067 }
6068
6069 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6070 {
6071         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6072 }
6073
6074 static void sched_numa_warn(const char *str)
6075 {
6076         static int done = false;
6077         int i,j;
6078
6079         if (done)
6080                 return;
6081
6082         done = true;
6083
6084         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6085
6086         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6087                 printk(KERN_WARNING "  ");
6088                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6089                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6090                 printk(KERN_CONT "\n");
6091         }
6092         printk(KERN_WARNING "\n");
6093 }
6094
6095 static bool find_numa_distance(int distance)
6096 {
6097         int i;
6098
6099         if (distance == node_distance(0, 0))
6100                 return true;
6101
6102         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6103                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6104                         return true;
6105         }
6106
6107         return false;
6108 }
6109
6110 static void sched_init_numa(void)
6111 {
6112         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6113         struct sched_domain_topology_level *tl;
6114         int level = 0;
6115         int i, j, k;
6116
6117         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6118         if (!sched_domains_numa_distance)
6119                 return;
6120
6121         /*
6122          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6123          * unique distances in the node_distance() table.
6124          *
6125          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6126          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6127          */
6128         next_distance = curr_distance;
6129         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6130                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6131                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6132                                 int distance = node_distance(i, k);
6133
6134                                 if (distance > curr_distance &&
6135                                     (distance < next_distance ||
6136                                      next_distance == curr_distance))
6137                                         next_distance = distance;
6138
6139                                 /*
6140                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6141                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6142                                  * equally connected to A.
6143                                  */
6144                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6145                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6146
6147                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6148                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6149                         }
6150                         if (next_distance != curr_distance) {
6151                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6152                                 sched_domains_numa_levels = level;
6153                                 curr_distance = next_distance;
6154                         } else break;
6155                 }
6156
6157                 /*
6158                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6159                  */
6160                 if (!sched_debug())
6161                         break;
6162         }
6163         /*
6164          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6165          * identity distance node_distance(i,i).
6166          *
6167          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6168          * numbers.
6169          */
6170
6171         /*
6172          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6173          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6174          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6175          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6176          * in other functions.
6177          *
6178          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6179          */
6180         sched_domains_numa_levels = 0;
6181
6182         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6183         if (!sched_domains_numa_masks)
6184                 return;
6185
6186         /*
6187          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6188          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6189          */
6190         for (i = 0; i < level; i++) {
6191                 sched_domains_numa_masks[i] =
6192                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6193                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6194                         return;
6195
6196                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6197                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6198                         if (!mask)
6199                                 return;
6200
6201                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6202
6203                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6204                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6205                                         continue;
6206
6207                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6208                         }
6209                 }
6210         }
6211
6212         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6213                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6214         if (!tl)
6215                 return;
6216
6217         /*
6218          * Copy the default topology bits..
6219          */
6220         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6221                 tl[i] = default_topology[i];
6222
6223         /*
6224          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6225          */
6226         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6227                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6228                         .init = sd_numa_init,
6229                         .mask = sd_numa_mask,
6230                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6231                         .numa_level = j,
6232                 };
6233         }
6234
6235         sched_domain_topology = tl;
6236
6237         sched_domains_numa_levels = level;
6238 }
6239
6240 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6241 {
6242         int i, j;
6243         int node = cpu_to_node(cpu);
6244
6245         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6246                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6247                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6248                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6249                 }
6250         }
6251 }
6252
6253 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6254 {
6255         int i, j;
6256         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6257                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6258                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6259         }
6260 }
6261
6262 /*
6263  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6264  * are onlined.
6265  */
6266 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6267                                            unsigned long action,
6268                                            void *hcpu)
6269 {
6270         int cpu = (long)hcpu;
6271
6272         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6273         case CPU_ONLINE:
6274                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6275                 break;
6276
6277         case CPU_DEAD:
6278                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6279                 break;
6280
6281         default:
6282                 return NOTIFY_DONE;
6283         }
6284
6285         return NOTIFY_OK;
6286 }
6287 #else
6288 static inline void sched_init_numa(void)
6289 {
6290 }
6291
6292 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6293                                            unsigned long action,
6294                                            void *hcpu)
6295 {
6296         return 0;
6297 }
6298 #endif /* CONFIG_NUMA */
6299
6300 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6301 {
6302         struct sched_domain_topology_level *tl;
6303         int j;
6304
6305         for_each_sd_topology(tl) {
6306                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6307
6308                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6309                 if (!sdd->sd)
6310                         return -ENOMEM;
6311
6312                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6313                 if (!sdd->sg)
6314                         return -ENOMEM;
6315
6316                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6317                 if (!sdd->sgp)
6318                         return -ENOMEM;
6319
6320                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6321                         struct sched_domain *sd;
6322                         struct sched_group *sg;
6323                         struct sched_group_power *sgp;
6324
6325                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6326                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6327                         if (!sd)
6328                                 return -ENOMEM;
6329
6330                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6331
6332                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6333                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6334                         if (!sg)
6335                                 return -ENOMEM;
6336
6337                         sg->next = sg;
6338
6339                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6340
6341                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6342                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6343                         if (!sgp)
6344                                 return -ENOMEM;
6345
6346                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6347                 }
6348         }
6349
6350         return 0;
6351 }
6352
6353 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6354 {
6355         struct sched_domain_topology_level *tl;
6356         int j;
6357
6358         for_each_sd_topology(tl) {
6359                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6360
6361                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6362                         struct sched_domain *sd;
6363
6364                         if (sdd->sd) {
6365                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6366                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6367                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6368                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6369                         }
6370
6371                         if (sdd->sg)
6372                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6373                         if (sdd->sgp)
6374                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6375                 }
6376                 free_percpu(sdd->sd);
6377                 sdd->sd = NULL;
6378                 free_percpu(sdd->sg);
6379                 sdd->sg = NULL;
6380                 free_percpu(sdd->sgp);
6381                 sdd->sgp = NULL;
6382         }
6383 }
6384
6385 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6386                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6387                 struct sched_domain *child, int cpu)
6388 {
6389         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6390         if (!sd)
6391                 return child;
6392
6393         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6394         if (child) {
6395                 sd->level = child->level + 1;
6396                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6397                 child->parent = sd;
6398                 sd->child = child;
6399         }
6400         set_domain_attribute(sd, attr);
6401
6402         return sd;
6403 }
6404
6405 /*
6406  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6407  * to the individual cpus
6408  */
6409 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6410                                struct sched_domain_attr *attr)
6411 {
6412         enum s_alloc alloc_state;
6413         struct sched_domain *sd;
6414         struct s_data d;
6415         int i, ret = -ENOMEM;
6416
6417         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6418         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6419                 goto error;
6420
6421         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6422         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6423                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6424
6425                 sd = NULL;
6426                 for_each_sd_topology(tl) {
6427                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6428                         if (tl == sched_domain_topology)
6429                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6430                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6431                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6432                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6433                                 break;
6434                 }
6435         }
6436
6437         /* Build the groups for the domains */
6438         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6439                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6440                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6441                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6442                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6443                                         goto error;
6444                         } else {
6445                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6446                                         goto error;
6447                         }
6448                 }
6449         }
6450
6451         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6452         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6453                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6454                         continue;
6455
6456                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6457                         claim_allocations(i, sd);
6458                         init_sched_groups_power(i, sd);
6459                 }
6460         }
6461
6462         /* Attach the domains */
6463         rcu_read_lock();
6464         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6465                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6466                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6467         }
6468         rcu_read_unlock();
6469
6470         ret = 0;
6471 error:
6472         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6473         return ret;
6474 }
6475
6476 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6477 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6478 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6479                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6480
6481 /*
6482  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6483  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6484  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6485  */
6486 static cpumask_var_t fallback_doms;
6487
6488 /*
6489  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6490  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6491  * or 0 if it stayed the same.
6492  */
6493 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6494 {
6495         return 0;
6496 }
6497
6498 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6499 {
6500         int i;
6501         cpumask_var_t *doms;
6502
6503         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6504         if (!doms)
6505                 return NULL;
6506         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6507                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6508                         free_sched_domains(doms, i);
6509                         return NULL;
6510                 }
6511         }
6512         return doms;
6513 }
6514
6515 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6516 {
6517         unsigned int i;
6518         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6519                 free_cpumask_var(doms[i]);
6520         kfree(doms);
6521 }
6522
6523 /*
6524  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6525  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6526  * exclude other special cases in the future.
6527  */
6528 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6529 {
6530         int err;
6531
6532         arch_update_cpu_topology();
6533         ndoms_cur = 1;
6534         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6535         if (!doms_cur)
6536                 doms_cur = &fallback_doms;
6537         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6538         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6539         register_sched_domain_sysctl();
6540
6541         return err;
6542 }
6543
6544 /*
6545  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6546  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6547  */
6548 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6549 {
6550         int i;
6551
6552         rcu_read_lock();
6553         for_each_cpu(i, cpu_map)
6554                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6555         rcu_read_unlock();
6556 }
6557
6558 /* handle null as "default" */
6559 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6560                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6561 {
6562         struct sched_domain_attr tmp;
6563
6564         /* fast path */
6565         if (!new && !cur)
6566                 return 1;
6567
6568         tmp = SD_ATTR_INIT;
6569         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6570                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6571                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6572 }
6573
6574 /*
6575  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6576  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6577  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6578  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6579  *
6580  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6581  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6582  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6583  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6584  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6585  * it as it is.
6586  *
6587  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6588  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6589  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6590  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6591  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6592  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6593  *
6594  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6595  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6596  * and it will not create the default domain.
6597  *
6598  * Call with hotplug lock held
6599  */
6600 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6601                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6602 {
6603         int i, j, n;
6604         int new_topology;
6605
6606         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6607
6608         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6609         unregister_sched_domain_sysctl();
6610
6611         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6612         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6613
6614         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6615
6616         /* Destroy deleted domains */
6617         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6618                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6619                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6620                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6621                                 goto match1;
6622                 }
6623                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6624                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6625 match1:
6626                 ;
6627         }
6628
6629         n = ndoms_cur;
6630         if (doms_new == NULL) {
6631                 n = 0;
6632                 doms_new = &fallback_doms;
6633                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6634                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6635         }
6636
6637         /* Build new domains */
6638         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6639                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6640                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6641                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6642                                 goto match2;
6643                 }
6644                 /* no match - add a new doms_new */
6645                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6646 match2:
6647                 ;
6648         }
6649
6650         /* Remember the new sched domains */
6651         if (doms_cur != &fallback_doms)
6652                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6653         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6654         doms_cur = doms_new;
6655         dattr_cur = dattr_new;
6656         ndoms_cur = ndoms_new;
6657
6658         register_sched_domain_sysctl();
6659
6660         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6661 }
6662
6663 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6664
6665 /*
6666  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6667  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6668  * around partition_sched_domains().
6669  *
6670  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6671  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6672  */
6673 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6674                              void *hcpu)
6675 {
6676         switch (action) {
6677         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6678         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6679
6680                 /*
6681                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6682                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6683                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6684                  * domain, ignoring cpusets.
6685                  */
6686                 num_cpus_frozen--;
6687                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6688                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6689                         break;
6690                 }
6691
6692                 /*
6693                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6694                  * restore the original sched domains by considering the
6695                  * cpuset configurations.
6696                  */
6697
6698         case CPU_ONLINE:
6699         case CPU_DOWN_FAILED:
6700                 cpuset_update_active_cpus(true);
6701                 break;
6702         default:
6703                 return NOTIFY_DONE;
6704         }
6705         return NOTIFY_OK;
6706 }
6707
6708 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6709                                void *hcpu)
6710 {
6711         switch (action) {
6712         case CPU_DOWN_PREPARE:
6713                 cpuset_update_active_cpus(false);
6714                 break;
6715         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6716                 num_cpus_frozen++;
6717                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6718                 break;
6719         default:
6720                 return NOTIFY_DONE;
6721         }
6722         return NOTIFY_OK;
6723 }
6724
6725 void __init sched_init_smp(void)
6726 {
6727         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6728
6729         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6730         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6731
6732         sched_init_numa();
6733
6734         /*
6735          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6736          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6737          * happen.
6738          */
6739         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6740         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6741         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6742         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6743                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6744         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6745
6746         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6747         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6748         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6749
6750         init_hrtick();
6751
6752         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6753         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6754                 BUG();
6755         sched_init_granularity();
6756         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6757
6758         init_sched_rt_class();
6759         init_sched_dl_class();
6760 }
6761 #else
6762 void __init sched_init_smp(void)
6763 {
6764         sched_init_granularity();
6765 }
6766 #endif /* CONFIG_SMP */
6767
6768 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6769
6770 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6771 {
6772         return in_lock_functions(addr) ||
6773                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6774                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6775 }
6776
6777 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6778 /*
6779  * Default task group.
6780  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6781  */
6782 struct task_group root_task_group;
6783 LIST_HEAD(task_groups);
6784 #endif
6785
6786 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6787
6788 void __init sched_init(void)
6789 {
6790         int i, j;
6791         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6792
6793 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6794         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6795 #endif
6796 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6797         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6798 #endif
6799 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6800         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6801 #endif
6802         if (alloc_size) {
6803                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6804
6805 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6806                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6807                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6808
6809                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6810                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6811
6812 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6813 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6814                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6815                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6816
6817                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6818                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6819
6820 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6821 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6822                 for_each_possible_cpu(i) {
6823                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6824                         ptr += cpumask_size();
6825                 }
6826 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6827         }
6828
6829         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6830                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6831         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6832                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6833
6834 #ifdef CONFIG_SMP
6835         init_defrootdomain();
6836 #endif
6837
6838 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6839         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6840                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6841 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6842
6843 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6844         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6845         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6846         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6847         autogroup_init(&init_task);
6848
6849 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6850
6851         for_each_possible_cpu(i) {
6852                 struct rq *rq;
6853
6854                 rq = cpu_rq(i);
6855                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6856                 rq->nr_running = 0;
6857                 rq->calc_load_active = 0;
6858                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6859                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6860                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6861                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6862 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6863                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6864                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6865                 /*
6866                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6867                  *
6868                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6869                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6870                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6871                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6872                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6873                  * (se->load.weight).
6874                  *
6875                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6876                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6877                  * then A0's share of the cpu resource is:
6878                  *
6879                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6880                  *
6881                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6882                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6883                  */
6884                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6885                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6886 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6887
6888                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6889 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6890                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6891                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6892 #endif
6893
6894                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6895                         rq->cpu_load[j] = 0;
6896
6897                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6898
6899 #ifdef CONFIG_SMP
6900                 rq->sd = NULL;
6901                 rq->rd = NULL;
6902                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6903                 rq->post_schedule = 0;
6904                 rq->active_balance = 0;
6905                 rq->next_balance = jiffies;
6906                 rq->push_cpu = 0;
6907                 rq->cpu = i;
6908                 rq->online = 0;
6909                 rq->idle_stamp = 0;
6910                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6911                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6912
6913                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6914
6915                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6916 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6917                 rq->nohz_flags = 0;
6918 #endif
6919 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6920                 rq->last_sched_tick = 0;
6921 #endif
6922 #endif
6923                 init_rq_hrtick(rq);
6924                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6925         }
6926
6927         set_load_weight(&init_task);
6928
6929 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6930         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6931 #endif
6932
6933         /*
6934          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6935          */
6936         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6937         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6938
6939         /*
6940          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6941          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6942          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6943          * when this runqueue becomes "idle".
6944          */
6945         init_idle(current, smp_processor_id());
6946
6947         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6948
6949         /*
6950          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6951          */
6952         current->sched_class = &fair_sched_class;
6953
6954 #ifdef CONFIG_SMP
6955         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6956         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6957         if (cpu_isolated_map == NULL)
6958                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6959         idle_thread_set_boot_cpu();
6960 #endif
6961         init_sched_fair_class();
6962
6963         scheduler_running = 1;
6964 }
6965
6966 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6967 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6968 {
6969         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6970
6971         return (nested == preempt_offset);
6972 }
6973
6974 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6975 {
6976         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6977
6978         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6979         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6980             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6981                 return;
6982         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6983                 return;
6984         prev_jiffy = jiffies;
6985
6986         printk(KERN_ERR
6987                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6988                         file, line);
6989         printk(KERN_ERR
6990                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6991                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6992                         current->pid, current->comm);
6993
6994         debug_show_held_locks(current);
6995         if (irqs_disabled())
6996                 print_irqtrace_events(current);
6997         dump_stack();
6998 }
6999 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7000 #endif
7001
7002 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7003 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7004 {
7005         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7006         struct sched_attr attr = {
7007                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7008         };
7009         int old_prio = p->prio;
7010         int on_rq;
7011
7012         on_rq = p->on_rq;
7013         if (on_rq)
7014                 dequeue_task(rq, p, 0);
7015         __setscheduler(rq, p, &attr);
7016         if (on_rq) {
7017                 enqueue_task(rq, p, 0);
7018                 resched_task(rq->curr);
7019         }
7020
7021         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7022 }
7023
7024 void normalize_rt_tasks(void)
7025 {
7026         struct task_struct *g, *p;
7027         unsigned long flags;
7028         struct rq *rq;
7029
7030         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7031         do_each_thread(g, p) {
7032                 /*
7033                  * Only normalize user tasks:
7034                  */
7035                 if (!p->mm)
7036                         continue;
7037
7038                 p->se.exec_start                = 0;
7039 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7040                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7041                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7042                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7043 #endif
7044
7045                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7046                         /*
7047                          * Renice negative nice level userspace
7048                          * tasks back to 0:
7049                          */
7050                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7051                                 set_user_nice(p, 0);
7052                         continue;
7053                 }
7054
7055                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7056                 rq = __task_rq_lock(p);
7057
7058                 normalize_task(rq, p);
7059
7060                 __task_rq_unlock(rq);
7061                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7062         } while_each_thread(g, p);
7063
7064         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7065 }
7066
7067 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7068
7069 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7070 /*
7071  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7072  *
7073  * They can only be called when the whole system has been
7074  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7075  * activity can take place. Using them for anything else would
7076  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7077  * under any other configuration.
7078  */
7079
7080 /**
7081  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7082  * @cpu: the processor in question.
7083  *
7084  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7085  *
7086  * Return: The current task for @cpu.
7087  */
7088 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7089 {
7090         return cpu_curr(cpu);
7091 }
7092
7093 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7094
7095 #ifdef CONFIG_IA64
7096 /**
7097  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7098  * @cpu: the processor in question.
7099  * @p: the task pointer to set.
7100  *
7101  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7102  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7103  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7104  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7105  * and caller must save the original value of the current task (see
7106  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7107  * re-starting the system.
7108  *
7109  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7110  */
7111 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7112 {
7113         cpu_curr(cpu) = p;
7114 }
7115
7116 #endif
7117
7118 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7119 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7120 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7121
7122 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7123 {
7124         free_fair_sched_group(tg);
7125         free_rt_sched_group(tg);
7126         autogroup_free(tg);
7127         kfree(tg);
7128 }
7129
7130 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7131 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7132 {
7133         struct task_group *tg;
7134
7135         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7136         if (!tg)
7137                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7138
7139         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7140                 goto err;
7141
7142         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7143                 goto err;
7144
7145         return tg;
7146
7147 err:
7148         free_sched_group(tg);
7149         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7150 }
7151
7152 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7153 {
7154         unsigned long flags;
7155
7156         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7157         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7158
7159         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7160
7161         tg->parent = parent;
7162         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7163         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7164         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7165 }
7166
7167 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7168 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7169 {
7170         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7171         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7172 }
7173
7174 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7175 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7176 {
7177         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7178         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7179 }
7180
7181 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7182 {
7183         unsigned long flags;
7184         int i;
7185
7186         /* end participation in shares distribution */
7187         for_each_possible_cpu(i)
7188                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7189
7190         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7191         list_del_rcu(&tg->list);
7192         list_del_rcu(&tg->siblings);
7193         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7194 }
7195
7196 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7197  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7198  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7199  *      reflect its new group.
7200  */
7201 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7202 {
7203         struct task_group *tg;
7204         int on_rq, running;
7205         unsigned long flags;
7206         struct rq *rq;
7207
7208         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7209
7210         running = task_current(rq, tsk);
7211         on_rq = tsk->on_rq;
7212
7213         if (on_rq)
7214                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7215         if (unlikely(running))
7216                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7217
7218         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7219                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7220                           struct task_group, css);
7221         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7222         tsk->sched_task_group = tg;
7223
7224 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7225         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7226                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7227         else
7228 #endif
7229                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7230
7231         if (unlikely(running))
7232                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7233         if (on_rq)
7234                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7235
7236         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7237 }
7238 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7239
7240 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7241 /*
7242  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7243  */
7244 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7245
7246 /* Must be called with tasklist_lock held */
7247 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7248 {
7249         struct task_struct *g, *p;
7250
7251         do_each_thread(g, p) {
7252                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7253                         return 1;
7254         } while_each_thread(g, p);
7255
7256         return 0;
7257 }
7258
7259 struct rt_schedulable_data {
7260         struct task_group *tg;
7261         u64 rt_period;
7262         u64 rt_runtime;
7263 };
7264
7265 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7266 {
7267         struct rt_schedulable_data *d = data;
7268         struct task_group *child;
7269         unsigned long total, sum = 0;
7270         u64 period, runtime;
7271
7272         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7273         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7274
7275         if (tg == d->tg) {
7276                 period = d->rt_period;
7277                 runtime = d->rt_runtime;
7278         }
7279
7280         /*
7281          * Cannot have more runtime than the period.
7282          */
7283         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7284                 return -EINVAL;
7285
7286         /*
7287          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7288          */
7289         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7290                 return -EBUSY;
7291
7292         total = to_ratio(period, runtime);
7293
7294         /*
7295          * Nobody can have more than the global setting allows.
7296          */
7297         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7298                 return -EINVAL;
7299
7300         /*
7301          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7302          */
7303         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7304                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7305                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7306
7307                 if (child == d->tg) {
7308                         period = d->rt_period;
7309                         runtime = d->rt_runtime;
7310                 }
7311
7312                 sum += to_ratio(period, runtime);
7313         }
7314
7315         if (sum > total)
7316                 return -EINVAL;
7317
7318         return 0;
7319 }
7320
7321 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7322 {
7323         int ret;
7324
7325         struct rt_schedulable_data data = {
7326                 .tg = tg,
7327                 .rt_period = period,
7328                 .rt_runtime = runtime,
7329         };
7330
7331         rcu_read_lock();
7332         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7333         rcu_read_unlock();
7334
7335         return ret;
7336 }
7337
7338 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7339                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7340 {
7341         int i, err = 0;
7342
7343         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7344         read_lock(&tasklist_lock);
7345         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7346         if (err)
7347                 goto unlock;
7348
7349         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7350         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7351         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7352
7353         for_each_possible_cpu(i) {
7354                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7355
7356                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7357                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7358                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7359         }
7360         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7361 unlock:
7362         read_unlock(&tasklist_lock);
7363         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7364
7365         return err;
7366 }
7367
7368 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7369 {
7370         u64 rt_runtime, rt_period;
7371
7372         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7373         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7374         if (rt_runtime_us < 0)
7375                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7376
7377         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7378 }
7379
7380 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7381 {
7382         u64 rt_runtime_us;
7383
7384         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7385                 return -1;
7386
7387         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7388         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7389         return rt_runtime_us;
7390 }
7391
7392 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7393 {
7394         u64 rt_runtime, rt_period;
7395
7396         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7397         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7398
7399         if (rt_period == 0)
7400                 return -EINVAL;
7401
7402         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7403 }
7404
7405 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7406 {
7407         u64 rt_period_us;
7408
7409         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7410         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7411         return rt_period_us;
7412 }
7413 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7414
7415 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7416 static int sched_rt_global_constraints(void)
7417 {
7418         int ret = 0;
7419
7420         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7421         read_lock(&tasklist_lock);
7422         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7423         read_unlock(&tasklist_lock);
7424         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7425
7426         return ret;
7427 }
7428
7429 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7430 {
7431         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7432         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7433                 return 0;
7434
7435         return 1;
7436 }
7437
7438 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7439 static int sched_rt_global_constraints(void)
7440 {
7441         unsigned long flags;
7442         int i, ret = 0;
7443
7444         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7445         for_each_possible_cpu(i) {
7446                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7447
7448                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7449                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7450                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7451         }
7452         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7453
7454         return ret;
7455 }
7456 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7457
7458 static int sched_dl_global_constraints(void)
7459 {
7460         u64 runtime = global_rt_runtime();
7461         u64 period = global_rt_period();
7462         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7463         int cpu, ret = 0;
7464         unsigned long flags;
7465
7466         rcu_read_lock();
7467
7468         /*
7469          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7470          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7471          * any of the root_domains.
7472          *
7473          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7474          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7475          * solutions is welcome!
7476          */
7477         for_each_possible_cpu(cpu) {
7478                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7479
7480                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7481                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7482                         ret = -EBUSY;
7483                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7484
7485                 if (ret)
7486                         break;
7487         }
7488
7489         rcu_read_unlock();
7490
7491         return ret;
7492 }
7493
7494 static void sched_dl_do_global(void)
7495 {
7496         u64 new_bw = -1;
7497         int cpu;
7498         unsigned long flags;
7499
7500         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7501         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7502
7503         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7504                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7505
7506         rcu_read_lock();
7507         /*
7508          * FIXME: As above...
7509          */
7510         for_each_possible_cpu(cpu) {
7511                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7512
7513                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7514                 dl_b->bw = new_bw;
7515                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7516         }
7517         rcu_read_unlock();
7518 }
7519
7520 static int sched_rt_global_validate(void)
7521 {
7522         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7523                 return -EINVAL;
7524
7525         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7526                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7527                 return -EINVAL;
7528
7529         return 0;
7530 }
7531
7532 static void sched_rt_do_global(void)
7533 {
7534         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7535         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7536 }
7537
7538 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7539                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7540                 loff_t *ppos)
7541 {
7542         int old_period, old_runtime;
7543         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7544         int ret;
7545
7546         mutex_lock(&mutex);
7547         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7548         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7549
7550         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7551
7552         if (!ret && write) {
7553                 ret = sched_rt_global_validate();
7554                 if (ret)
7555                         goto undo;
7556
7557                 ret = sched_rt_global_constraints();
7558                 if (ret)
7559                         goto undo;
7560
7561                 ret = sched_dl_global_constraints();
7562                 if (ret)
7563                         goto undo;
7564
7565                 sched_rt_do_global();
7566                 sched_dl_do_global();
7567         }
7568         if (0) {
7569 undo:
7570                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7571                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7572         }
7573         mutex_unlock(&mutex);
7574
7575         return ret;
7576 }
7577
7578 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7579                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7580                 loff_t *ppos)
7581 {
7582         int ret;
7583         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7584
7585         mutex_lock(&mutex);
7586         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7587         /* make sure that internally we keep jiffies */
7588         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7589         if (!ret && write) {
7590                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7591                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7592         }
7593         mutex_unlock(&mutex);
7594         return ret;
7595 }
7596
7597 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7598
7599 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7600 {
7601         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7602 }
7603
7604 static struct cgroup_subsys_state *
7605 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7606 {
7607         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7608         struct task_group *tg;
7609
7610         if (!parent) {
7611                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7612                 return &root_task_group.css;
7613         }
7614
7615         tg = sched_create_group(parent);
7616         if (IS_ERR(tg))
7617                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7618
7619         return &tg->css;
7620 }
7621
7622 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7623 {
7624         struct task_group *tg = css_tg(css);
7625         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7626
7627         if (parent)
7628                 sched_online_group(tg, parent);
7629         return 0;
7630 }
7631
7632 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7633 {
7634         struct task_group *tg = css_tg(css);
7635
7636         sched_destroy_group(tg);
7637 }
7638
7639 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7640 {
7641         struct task_group *tg = css_tg(css);
7642
7643         sched_offline_group(tg);
7644 }
7645
7646 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7647                                  struct cgroup_taskset *tset)
7648 {
7649         struct task_struct *task;
7650
7651         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7652 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7653                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7654                         return -EINVAL;
7655 #else
7656                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7657                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7658                         return -EINVAL;
7659 #endif
7660         }
7661         return 0;
7662 }
7663
7664 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7665                               struct cgroup_taskset *tset)
7666 {
7667         struct task_struct *task;
7668
7669         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7670                 sched_move_task(task);
7671 }
7672
7673 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7674                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7675                             struct task_struct *task)
7676 {
7677         /*
7678          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7679          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7680          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7681          */
7682         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7683                 return;
7684
7685         sched_move_task(task);
7686 }
7687
7688 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7689 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7690                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7691 {
7692         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7693 }
7694
7695 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7696                                struct cftype *cft)
7697 {
7698         struct task_group *tg = css_tg(css);
7699
7700         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7701 }
7702
7703 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7704 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7705
7706 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7707 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7708
7709 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7710
7711 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7712 {
7713         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7714         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7715
7716         if (tg == &root_task_group)
7717                 return -EINVAL;
7718
7719         /*
7720          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7721          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7722          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7723          */
7724         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7725                 return -EINVAL;
7726
7727         /*
7728          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7729          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7730          * feasibility.
7731          */
7732         if (period > max_cfs_quota_period)
7733                 return -EINVAL;
7734
7735         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7736         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7737         if (ret)
7738                 goto out_unlock;
7739
7740         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7741         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7742         /*
7743          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7744          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7745          */
7746         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7747                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7748         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7749         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7750         cfs_b->quota = quota;
7751
7752         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7753         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7754         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7755                 /* force a reprogram */
7756                 cfs_b->timer_active = 0;
7757                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7758         }
7759         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7760
7761         for_each_possible_cpu(i) {
7762                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7763                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7764
7765                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7766                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7767                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7768
7769                 if (cfs_rq->throttled)
7770                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7771                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7772         }
7773         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7774                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7775 out_unlock:
7776         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7777
7778         return ret;
7779 }
7780
7781 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7782 {
7783         u64 quota, period;
7784
7785         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7786         if (cfs_quota_us < 0)
7787                 quota = RUNTIME_INF;
7788         else
7789                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7790
7791         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7792 }
7793
7794 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7795 {
7796         u64 quota_us;
7797
7798         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7799                 return -1;
7800
7801         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7802         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7803
7804         return quota_us;
7805 }
7806
7807 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7808 {
7809         u64 quota, period;
7810
7811         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7812         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7813
7814         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7815 }
7816
7817 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7818 {
7819         u64 cfs_period_us;
7820
7821         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7822         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7823
7824         return cfs_period_us;
7825 }
7826
7827 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7828                                   struct cftype *cft)
7829 {
7830         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7831 }
7832
7833 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7834                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7835 {
7836         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7837 }
7838
7839 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7840                                    struct cftype *cft)
7841 {
7842         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7843 }
7844
7845 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7846                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7847 {
7848         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7849 }
7850
7851 struct cfs_schedulable_data {
7852         struct task_group *tg;
7853         u64 period, quota;
7854 };
7855
7856 /*
7857  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7858  * note: units are usecs
7859  */
7860 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7861                                struct cfs_schedulable_data *d)
7862 {
7863         u64 quota, period;
7864
7865         if (tg == d->tg) {
7866                 period = d->period;
7867                 quota = d->quota;
7868         } else {
7869                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7870                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7871         }
7872
7873         /* note: these should typically be equivalent */
7874         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7875                 return RUNTIME_INF;
7876
7877         return to_ratio(period, quota);
7878 }
7879
7880 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7881 {
7882         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7883         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7884         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7885
7886         if (!tg->parent) {
7887                 quota = RUNTIME_INF;
7888         } else {
7889                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7890
7891                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7892                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7893
7894                 /*
7895                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7896                  * limit is set
7897                  */
7898                 if (quota == RUNTIME_INF)
7899                         quota = parent_quota;
7900                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7901                         return -EINVAL;
7902         }
7903         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7904
7905         return 0;
7906 }
7907
7908 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7909 {
7910         int ret;
7911         struct cfs_schedulable_data data = {
7912                 .tg = tg,
7913                 .period = period,
7914                 .quota = quota,
7915         };
7916
7917         if (quota != RUNTIME_INF) {
7918                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7919                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7920         }
7921
7922         rcu_read_lock();
7923         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7924         rcu_read_unlock();
7925
7926         return ret;
7927 }
7928
7929 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7930 {
7931         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7932         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7933
7934         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7935         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7936         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7937
7938         return 0;
7939 }
7940 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7941 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7942
7943 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7944 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7945                                 struct cftype *cft, s64 val)
7946 {
7947         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7948 }
7949
7950 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7951                                struct cftype *cft)
7952 {
7953         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7954 }
7955
7956 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7957                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7958 {
7959         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7960 }
7961
7962 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7963                                    struct cftype *cft)
7964 {
7965         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7966 }
7967 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7968
7969 static struct cftype cpu_files[] = {
7970 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7971         {
7972                 .name = "shares",
7973                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7974                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7975         },
7976 #endif
7977 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7978         {
7979                 .name = "cfs_quota_us",
7980                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7981                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7982         },
7983         {
7984                 .name = "cfs_period_us",
7985                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7986                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7987         },
7988         {
7989                 .name = "stat",
7990                 .seq_show = cpu_stats_show,
7991         },
7992 #endif
7993 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7994         {
7995                 .name = "rt_runtime_us",
7996                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7997                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7998         },
7999         {
8000                 .name = "rt_period_us",
8001                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8002                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8003         },
8004 #endif
8005         { }     /* terminate */
8006 };
8007
8008 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8009         .name           = "cpu",
8010         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8011         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8012         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8013         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8014         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8015         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8016         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8017         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8018         .base_cftypes   = cpu_files,
8019         .early_init     = 1,
8020 };
8021
8022 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8023
8024 void dump_cpu_task(int cpu)
8025 {
8026         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8027         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8028 }