e3b8502283acbfda00abeee2bcc8d14420d66f5a
[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)) {
3945                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3946
3947                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3948                         retval = -EBUSY;
3949                         goto out_unlock;
3950                 }
3951         }
3952 #endif
3953 again:
3954         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3955
3956         if (!retval) {
3957                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3958                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3959                         /*
3960                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3961                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3962                          * cpuset's cpus_allowed
3963                          */
3964                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3965                         goto again;
3966                 }
3967         }
3968 out_unlock:
3969         free_cpumask_var(new_mask);
3970 out_free_cpus_allowed:
3971         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3972 out_put_task:
3973         put_task_struct(p);
3974         return retval;
3975 }
3976
3977 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3978                              struct cpumask *new_mask)
3979 {
3980         if (len < cpumask_size())
3981                 cpumask_clear(new_mask);
3982         else if (len > cpumask_size())
3983                 len = cpumask_size();
3984
3985         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3986 }
3987
3988 /**
3989  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3990  * @pid: pid of the process
3991  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3992  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3993  *
3994  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3995  */
3996 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3997                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3998 {
3999         cpumask_var_t new_mask;
4000         int retval;
4001
4002         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4003                 return -ENOMEM;
4004
4005         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4006         if (retval == 0)
4007                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4008         free_cpumask_var(new_mask);
4009         return retval;
4010 }
4011
4012 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4013 {
4014         struct task_struct *p;
4015         unsigned long flags;
4016         int retval;
4017
4018         rcu_read_lock();
4019
4020         retval = -ESRCH;
4021         p = find_process_by_pid(pid);
4022         if (!p)
4023                 goto out_unlock;
4024
4025         retval = security_task_getscheduler(p);
4026         if (retval)
4027                 goto out_unlock;
4028
4029         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4030         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4031         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4032
4033 out_unlock:
4034         rcu_read_unlock();
4035
4036         return retval;
4037 }
4038
4039 /**
4040  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4041  * @pid: pid of the process
4042  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4043  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4044  *
4045  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4046  */
4047 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4048                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4049 {
4050         int ret;
4051         cpumask_var_t mask;
4052
4053         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4054                 return -EINVAL;
4055         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4056                 return -EINVAL;
4057
4058         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4059                 return -ENOMEM;
4060
4061         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4062         if (ret == 0) {
4063                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4064
4065                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4066                         ret = -EFAULT;
4067                 else
4068                         ret = retlen;
4069         }
4070         free_cpumask_var(mask);
4071
4072         return ret;
4073 }
4074
4075 /**
4076  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4077  *
4078  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4079  * other threads running on this CPU then this function will return.
4080  *
4081  * Return: 0.
4082  */
4083 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4084 {
4085         struct rq *rq = this_rq_lock();
4086
4087         schedstat_inc(rq, yld_count);
4088         current->sched_class->yield_task(rq);
4089
4090         /*
4091          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4092          * no need to preempt or enable interrupts:
4093          */
4094         __release(rq->lock);
4095         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4096         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4097         sched_preempt_enable_no_resched();
4098
4099         schedule();
4100
4101         return 0;
4102 }
4103
4104 static void __cond_resched(void)
4105 {
4106         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4107         __schedule();
4108         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4109 }
4110
4111 int __sched _cond_resched(void)
4112 {
4113         if (should_resched()) {
4114                 __cond_resched();
4115                 return 1;
4116         }
4117         return 0;
4118 }
4119 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4120
4121 /*
4122  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4123  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4124  *
4125  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4126  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4127  * spin_unlock(), once by hand).
4128  */
4129 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4130 {
4131         int resched = should_resched();
4132         int ret = 0;
4133
4134         lockdep_assert_held(lock);
4135
4136         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4137                 spin_unlock(lock);
4138                 if (resched)
4139                         __cond_resched();
4140                 else
4141                         cpu_relax();
4142                 ret = 1;
4143                 spin_lock(lock);
4144         }
4145         return ret;
4146 }
4147 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4148
4149 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4150 {
4151         BUG_ON(!in_softirq());
4152
4153         if (should_resched()) {
4154                 local_bh_enable();
4155                 __cond_resched();
4156                 local_bh_disable();
4157                 return 1;
4158         }
4159         return 0;
4160 }
4161 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4162
4163 /**
4164  * yield - yield the current processor to other threads.
4165  *
4166  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4167  *
4168  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4169  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4170  * it, its already broken.
4171  *
4172  * Typical broken usage is:
4173  *
4174  * while (!event)
4175  *      yield();
4176  *
4177  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4178  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4179  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4180  *
4181  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4182  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4183  * If you still want to use yield(), do not!
4184  */
4185 void __sched yield(void)
4186 {
4187         set_current_state(TASK_RUNNING);
4188         sys_sched_yield();
4189 }
4190 EXPORT_SYMBOL(yield);
4191
4192 /**
4193  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4194  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4195  * processor it's on.
4196  * @p: target task
4197  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4198  *
4199  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4200  * can't go away on us before we can do any checks.
4201  *
4202  * Return:
4203  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4204  *      false (0) if we failed to boost the target.
4205  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4206  */
4207 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4208 {
4209         struct task_struct *curr = current;
4210         struct rq *rq, *p_rq;
4211         unsigned long flags;
4212         int yielded = 0;
4213
4214         local_irq_save(flags);
4215         rq = this_rq();
4216
4217 again:
4218         p_rq = task_rq(p);
4219         /*
4220          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4221          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4222          */
4223         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4224                 yielded = -ESRCH;
4225                 goto out_irq;
4226         }
4227
4228         double_rq_lock(rq, p_rq);
4229         if (task_rq(p) != p_rq) {
4230                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4231                 goto again;
4232         }
4233
4234         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4235                 goto out_unlock;
4236
4237         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4238                 goto out_unlock;
4239
4240         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4241                 goto out_unlock;
4242
4243         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4244         if (yielded) {
4245                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4246                 /*
4247                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4248                  * fairness.
4249                  */
4250                 if (preempt && rq != p_rq)
4251                         resched_task(p_rq->curr);
4252         }
4253
4254 out_unlock:
4255         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4256 out_irq:
4257         local_irq_restore(flags);
4258
4259         if (yielded > 0)
4260                 schedule();
4261
4262         return yielded;
4263 }
4264 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4265
4266 /*
4267  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4268  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4269  */
4270 void __sched io_schedule(void)
4271 {
4272         struct rq *rq = raw_rq();
4273
4274         delayacct_blkio_start();
4275         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4276         blk_flush_plug(current);
4277         current->in_iowait = 1;
4278         schedule();
4279         current->in_iowait = 0;
4280         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4281         delayacct_blkio_end();
4282 }
4283 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4284
4285 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4286 {
4287         struct rq *rq = raw_rq();
4288         long ret;
4289
4290         delayacct_blkio_start();
4291         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4292         blk_flush_plug(current);
4293         current->in_iowait = 1;
4294         ret = schedule_timeout(timeout);
4295         current->in_iowait = 0;
4296         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4297         delayacct_blkio_end();
4298         return ret;
4299 }
4300
4301 /**
4302  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4303  * @policy: scheduling class.
4304  *
4305  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4306  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4307  * On failure, a negative error code is returned.
4308  */
4309 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4310 {
4311         int ret = -EINVAL;
4312
4313         switch (policy) {
4314         case SCHED_FIFO:
4315         case SCHED_RR:
4316                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4317                 break;
4318         case SCHED_DEADLINE:
4319         case SCHED_NORMAL:
4320         case SCHED_BATCH:
4321         case SCHED_IDLE:
4322                 ret = 0;
4323                 break;
4324         }
4325         return ret;
4326 }
4327
4328 /**
4329  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4330  * @policy: scheduling class.
4331  *
4332  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4333  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4334  * On failure, a negative error code is returned.
4335  */
4336 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4337 {
4338         int ret = -EINVAL;
4339
4340         switch (policy) {
4341         case SCHED_FIFO:
4342         case SCHED_RR:
4343                 ret = 1;
4344                 break;
4345         case SCHED_DEADLINE:
4346         case SCHED_NORMAL:
4347         case SCHED_BATCH:
4348         case SCHED_IDLE:
4349                 ret = 0;
4350         }
4351         return ret;
4352 }
4353
4354 /**
4355  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4356  * @pid: pid of the process.
4357  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4358  *
4359  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4360  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4361  *
4362  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4363  * an error code.
4364  */
4365 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4366                 struct timespec __user *, interval)
4367 {
4368         struct task_struct *p;
4369         unsigned int time_slice;
4370         unsigned long flags;
4371         struct rq *rq;
4372         int retval;
4373         struct timespec t;
4374
4375         if (pid < 0)
4376                 return -EINVAL;
4377
4378         retval = -ESRCH;
4379         rcu_read_lock();
4380         p = find_process_by_pid(pid);
4381         if (!p)
4382                 goto out_unlock;
4383
4384         retval = security_task_getscheduler(p);
4385         if (retval)
4386                 goto out_unlock;
4387
4388         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4389         time_slice = 0;
4390         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4391                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4392         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4393
4394         rcu_read_unlock();
4395         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4396         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4397         return retval;
4398
4399 out_unlock:
4400         rcu_read_unlock();
4401         return retval;
4402 }
4403
4404 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4405
4406 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4407 {
4408         unsigned long free = 0;
4409         int ppid;
4410         unsigned state;
4411
4412         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4413         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4414                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4415 #if BITS_PER_LONG == 32
4416         if (state == TASK_RUNNING)
4417                 printk(KERN_CONT " running  ");
4418         else
4419                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4420 #else
4421         if (state == TASK_RUNNING)
4422                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4423         else
4424                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4425 #endif
4426 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4427         free = stack_not_used(p);
4428 #endif
4429         rcu_read_lock();
4430         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4431         rcu_read_unlock();
4432         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4433                 task_pid_nr(p), ppid,
4434                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4435
4436         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4437         show_stack(p, NULL);
4438 }
4439
4440 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4441 {
4442         struct task_struct *g, *p;
4443
4444 #if BITS_PER_LONG == 32
4445         printk(KERN_INFO
4446                 "  task                PC stack   pid father\n");
4447 #else
4448         printk(KERN_INFO
4449                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4450 #endif
4451         rcu_read_lock();
4452         do_each_thread(g, p) {
4453                 /*
4454                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4455                  * console might take a lot of time:
4456                  */
4457                 touch_nmi_watchdog();
4458                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4459                         sched_show_task(p);
4460         } while_each_thread(g, p);
4461
4462         touch_all_softlockup_watchdogs();
4463
4464 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4465         sysrq_sched_debug_show();
4466 #endif
4467         rcu_read_unlock();
4468         /*
4469          * Only show locks if all tasks are dumped:
4470          */
4471         if (!state_filter)
4472                 debug_show_all_locks();
4473 }
4474
4475 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4476 {
4477         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4478 }
4479
4480 /**
4481  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4482  * @idle: task in question
4483  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4484  *
4485  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4486  * flag, to make booting more robust.
4487  */
4488 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4489 {
4490         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4491         unsigned long flags;
4492
4493         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4494
4495         __sched_fork(0, idle);
4496         idle->state = TASK_RUNNING;
4497         idle->se.exec_start = sched_clock();
4498
4499         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4500         /*
4501          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4502          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4503          * lockdep check in task_group() will fail.
4504          *
4505          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4506          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4507          *
4508          * Silence PROVE_RCU
4509          */
4510         rcu_read_lock();
4511         __set_task_cpu(idle, cpu);
4512         rcu_read_unlock();
4513
4514         rq->curr = rq->idle = idle;
4515 #if defined(CONFIG_SMP)
4516         idle->on_cpu = 1;
4517 #endif
4518         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4519
4520         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4521         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4522
4523         /*
4524          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4525          */
4526         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4527         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4528         vtime_init_idle(idle, cpu);
4529 #if defined(CONFIG_SMP)
4530         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4531 #endif
4532 }
4533
4534 #ifdef CONFIG_SMP
4535 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4536 {
4537         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4538                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4539
4540         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4541         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4542 }
4543
4544 /*
4545  * This is how migration works:
4546  *
4547  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4548  *    stop_one_cpu().
4549  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4550  *    off the CPU)
4551  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4552  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4553  *    it and puts it into the right queue.
4554  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4555  *    is done.
4556  */
4557
4558 /*
4559  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4560  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4561  * is removed from the allowed bitmask.
4562  *
4563  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4564  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4565  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4566  */
4567 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4568 {
4569         unsigned long flags;
4570         struct rq *rq;
4571         unsigned int dest_cpu;
4572         int ret = 0;
4573
4574         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4575
4576         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4577                 goto out;
4578
4579         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4580                 ret = -EINVAL;
4581                 goto out;
4582         }
4583
4584         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4585
4586         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4587         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4588                 goto out;
4589
4590         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4591         if (p->on_rq) {
4592                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4593                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4594                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4595                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4596                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4597                 return 0;
4598         }
4599 out:
4600         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4601
4602         return ret;
4603 }
4604 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4605
4606 /*
4607  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4608  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4609  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4610  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4611  *
4612  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4613  * as the task is no longer on this CPU.
4614  *
4615  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4616  */
4617 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4618 {
4619         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4620         int ret = 0;
4621
4622         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4623                 return ret;
4624
4625         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4626         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4627
4628         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4629         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4630         /* Already moved. */
4631         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4632                 goto done;
4633         /* Affinity changed (again). */
4634         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4635                 goto fail;
4636
4637         /*
4638          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4639          * placed properly.
4640          */
4641         if (p->on_rq) {
4642                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4643                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4644                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4645                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4646         }
4647 done:
4648         ret = 1;
4649 fail:
4650         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4651         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4652         return ret;
4653 }
4654
4655 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4656 /* Migrate current task p to target_cpu */
4657 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4658 {
4659         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4660         int curr_cpu = task_cpu(p);
4661
4662         if (curr_cpu == target_cpu)
4663                 return 0;
4664
4665         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4666                 return -EINVAL;
4667
4668         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4669
4670         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4671         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4672 }
4673
4674 /*
4675  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4676  * tasks on the runqueues
4677  */
4678 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4679 {
4680         struct rq *rq;
4681         unsigned long flags;
4682         bool on_rq, running;
4683
4684         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4685         on_rq = p->on_rq;
4686         running = task_current(rq, p);
4687
4688         if (on_rq)
4689                 dequeue_task(rq, p, 0);
4690         if (running)
4691                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4692
4693         p->numa_preferred_nid = nid;
4694
4695         if (running)
4696                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4697         if (on_rq)
4698                 enqueue_task(rq, p, 0);
4699         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4700 }
4701 #endif
4702
4703 /*
4704  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4705  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4706  * 'pushing' onto another runqueue.
4707  */
4708 static int migration_cpu_stop(void *data)
4709 {
4710         struct migration_arg *arg = data;
4711
4712         /*
4713          * The original target cpu might have gone down and we might
4714          * be on another cpu but it doesn't matter.
4715          */
4716         local_irq_disable();
4717         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4718         local_irq_enable();
4719         return 0;
4720 }
4721
4722 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4723
4724 /*
4725  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4726  * offline.
4727  */
4728 void idle_task_exit(void)
4729 {
4730         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4731
4732         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4733
4734         if (mm != &init_mm)
4735                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4736         mmdrop(mm);
4737 }
4738
4739 /*
4740  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4741  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4742  * nr_active count is stable.
4743  *
4744  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4745  */
4746 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4747 {
4748         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4749         if (delta)
4750                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4751 }
4752
4753 /*
4754  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4755  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4756  *
4757  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4758  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4759  * because of lock validation efforts.
4760  */
4761 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4762 {
4763         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4764         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4765         int dest_cpu;
4766
4767         /*
4768          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4769          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4770          *
4771          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4772          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4773          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4774          * done here.
4775          */
4776         rq->stop = NULL;
4777
4778         /*
4779          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4780          * class method both need to have an up-to-date
4781          * value of rq->clock[_task]
4782          */
4783         update_rq_clock(rq);
4784
4785         for ( ; ; ) {
4786                 /*
4787                  * There's this thread running, bail when that's the only
4788                  * remaining thread.
4789                  */
4790                 if (rq->nr_running == 1)
4791                         break;
4792
4793                 next = pick_next_task(rq);
4794                 BUG_ON(!next);
4795                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4796
4797                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4798                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4799                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4800
4801                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4802
4803                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4804         }
4805
4806         rq->stop = stop;
4807 }
4808
4809 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4810
4811 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4812
4813 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4814         {
4815                 .procname       = "sched_domain",
4816                 .mode           = 0555,
4817         },
4818         {}
4819 };
4820
4821 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4822         {
4823                 .procname       = "kernel",
4824                 .mode           = 0555,
4825                 .child          = sd_ctl_dir,
4826         },
4827         {}
4828 };
4829
4830 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4831 {
4832         struct ctl_table *entry =
4833                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4834
4835         return entry;
4836 }
4837
4838 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4839 {
4840         struct ctl_table *entry;
4841
4842         /*
4843          * In the intermediate directories, both the child directory and
4844          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4845          * will always be set. In the lowest directory the names are
4846          * static strings and all have proc handlers.
4847          */
4848         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4849                 if (entry->child)
4850                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4851                 if (entry->proc_handler == NULL)
4852                         kfree(entry->procname);
4853         }
4854
4855         kfree(*tablep);
4856         *tablep = NULL;
4857 }
4858
4859 static int min_load_idx = 0;
4860 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4861
4862 static void
4863 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4864                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4865                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4866                 bool load_idx)
4867 {
4868         entry->procname = procname;
4869         entry->data = data;
4870         entry->maxlen = maxlen;
4871         entry->mode = mode;
4872         entry->proc_handler = proc_handler;
4873
4874         if (load_idx) {
4875                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4876                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4877         }
4878 }
4879
4880 static struct ctl_table *
4881 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4882 {
4883         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4884
4885         if (table == NULL)
4886                 return NULL;
4887
4888         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4889                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4890         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4891                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4892         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4893                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4894         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4895                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4896         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4897                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4898         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4899                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4900         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4901                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4902         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4903                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4904         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4905                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4906         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4907                 &sd->cache_nice_tries,
4908                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4909         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4910                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4911         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4912                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4913         /* &table[12] is terminator */
4914
4915         return table;
4916 }
4917
4918 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4919 {
4920         struct ctl_table *entry, *table;
4921         struct sched_domain *sd;
4922         int domain_num = 0, i;
4923         char buf[32];
4924
4925         for_each_domain(cpu, sd)
4926                 domain_num++;
4927         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4928         if (table == NULL)
4929                 return NULL;
4930
4931         i = 0;
4932         for_each_domain(cpu, sd) {
4933                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4934                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4935                 entry->mode = 0555;
4936                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4937                 entry++;
4938                 i++;
4939         }
4940         return table;
4941 }
4942
4943 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4944 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4945 {
4946         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4947         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4948         char buf[32];
4949
4950         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4951         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4952
4953         if (entry == NULL)
4954                 return;
4955
4956         for_each_possible_cpu(i) {
4957                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4958                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4959                 entry->mode = 0555;
4960                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4961                 entry++;
4962         }
4963
4964         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4965         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4966 }
4967
4968 /* may be called multiple times per register */
4969 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4970 {
4971         if (sd_sysctl_header)
4972                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4973         sd_sysctl_header = NULL;
4974         if (sd_ctl_dir[0].child)
4975                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4976 }
4977 #else
4978 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4979 {
4980 }
4981 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4982 {
4983 }
4984 #endif
4985
4986 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4987 {
4988         if (!rq->online) {
4989                 const struct sched_class *class;
4990
4991                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4992                 rq->online = 1;
4993
4994                 for_each_class(class) {
4995                         if (class->rq_online)
4996                                 class->rq_online(rq);
4997                 }
4998         }
4999 }
5000
5001 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5002 {
5003         if (rq->online) {
5004                 const struct sched_class *class;
5005
5006                 for_each_class(class) {
5007                         if (class->rq_offline)
5008                                 class->rq_offline(rq);
5009                 }
5010
5011                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5012                 rq->online = 0;
5013         }
5014 }
5015
5016 /*
5017  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5018  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5019  */
5020 static int
5021 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5022 {
5023         int cpu = (long)hcpu;
5024         unsigned long flags;
5025         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5026
5027         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5028
5029         case CPU_UP_PREPARE:
5030                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5031                 break;
5032
5033         case CPU_ONLINE:
5034                 /* Update our root-domain */
5035                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5036                 if (rq->rd) {
5037                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5038
5039                         set_rq_online(rq);
5040                 }
5041                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5042                 break;
5043
5044 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5045         case CPU_DYING:
5046                 sched_ttwu_pending();
5047                 /* Update our root-domain */
5048                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5049                 if (rq->rd) {
5050                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5051                         set_rq_offline(rq);
5052                 }
5053                 migrate_tasks(cpu);
5054                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5055                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5056                 break;
5057
5058         case CPU_DEAD:
5059                 calc_load_migrate(rq);
5060                 break;
5061 #endif
5062         }
5063
5064         update_max_interval();
5065
5066         return NOTIFY_OK;
5067 }
5068
5069 /*
5070  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5071  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5072  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5073  */
5074 static struct notifier_block migration_notifier = {
5075         .notifier_call = migration_call,
5076         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5077 };
5078
5079 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5080                                       unsigned long action, void *hcpu)
5081 {
5082         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5083         case CPU_DOWN_FAILED:
5084                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5085                 return NOTIFY_OK;
5086         default:
5087                 return NOTIFY_DONE;
5088         }
5089 }
5090
5091 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5092                                         unsigned long action, void *hcpu)
5093 {
5094         unsigned long flags;
5095         long cpu = (long)hcpu;
5096
5097         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5098         case CPU_DOWN_PREPARE:
5099                 set_cpu_active(cpu, false);
5100
5101                 /* explicitly allow suspend */
5102                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5103                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5104                         bool overflow;
5105                         int cpus;
5106
5107                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5108                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5109                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5110                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5111
5112                         if (overflow)
5113                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5114                 }
5115                 return NOTIFY_OK;
5116         }
5117
5118         return NOTIFY_DONE;
5119 }
5120
5121 static int __init migration_init(void)
5122 {
5123         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5124         int err;
5125
5126         /* Initialize migration for the boot CPU */
5127         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5128         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5129         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5130         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5131
5132         /* Register cpu active notifiers */
5133         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5134         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5135
5136         return 0;
5137 }
5138 early_initcall(migration_init);
5139 #endif
5140
5141 #ifdef CONFIG_SMP
5142
5143 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5144
5145 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5146
5147 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5148
5149 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5150 {
5151         sched_debug_enabled = 1;
5152
5153         return 0;
5154 }
5155 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5156
5157 static inline bool sched_debug(void)
5158 {
5159         return sched_debug_enabled;
5160 }
5161
5162 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5163                                   struct cpumask *groupmask)
5164 {
5165         struct sched_group *group = sd->groups;
5166         char str[256];
5167
5168         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5169         cpumask_clear(groupmask);
5170
5171         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5172
5173         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5174                 printk("does not load-balance\n");
5175                 if (sd->parent)
5176                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5177                                         " has parent");
5178                 return -1;
5179         }
5180
5181         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5182
5183         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5184                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5185                                 "CPU%d\n", cpu);
5186         }
5187         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5188                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5189                                 " CPU%d\n", cpu);
5190         }
5191
5192         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5193         do {
5194                 if (!group) {
5195                         printk("\n");
5196                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5197                         break;
5198                 }
5199
5200                 /*
5201                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5202                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5203                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5204                  */
5205                 if (!group->sgp->power_orig) {
5206                         printk(KERN_CONT "\n");
5207                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5208                                         "set\n");
5209                         break;
5210                 }
5211
5212                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5213                         printk(KERN_CONT "\n");
5214                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5215                         break;
5216                 }
5217
5218                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5219                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5220                         printk(KERN_CONT "\n");
5221                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5222                         break;
5223                 }
5224
5225                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5226
5227                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5228
5229                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5230                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5231                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5232                                 group->sgp->power);
5233                 }
5234
5235                 group = group->next;
5236         } while (group != sd->groups);
5237         printk(KERN_CONT "\n");
5238
5239         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5240                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5241
5242         if (sd->parent &&
5243             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5244                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5245                         "of domain->span\n");
5246         return 0;
5247 }
5248
5249 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5250 {
5251         int level = 0;
5252
5253         if (!sched_debug_enabled)
5254                 return;
5255
5256         if (!sd) {
5257                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5258                 return;
5259         }
5260
5261         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5262
5263         for (;;) {
5264                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5265                         break;
5266                 level++;
5267                 sd = sd->parent;
5268                 if (!sd)
5269                         break;
5270         }
5271 }
5272 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5273 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5274 static inline bool sched_debug(void)
5275 {
5276         return false;
5277 }
5278 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5279
5280 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5281 {
5282         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5283                 return 1;
5284
5285         /* Following flags need at least 2 groups */
5286         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5287                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5288                          SD_BALANCE_FORK |
5289                          SD_BALANCE_EXEC |
5290                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5291                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5292                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5293                         return 0;
5294         }
5295
5296         /* Following flags don't use groups */
5297         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5298                 return 0;
5299
5300         return 1;
5301 }
5302
5303 static int
5304 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5305 {
5306         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5307
5308         if (sd_degenerate(parent))
5309                 return 1;
5310
5311         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5312                 return 0;
5313
5314         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5315         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5316                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5317                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5318                                 SD_BALANCE_FORK |
5319                                 SD_BALANCE_EXEC |
5320                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5321                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5322                                 SD_PREFER_SIBLING);
5323                 if (nr_node_ids == 1)
5324                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5325         }
5326         if (~cflags & pflags)
5327                 return 0;
5328
5329         return 1;
5330 }
5331
5332 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5333 {
5334         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5335
5336         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5337         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5338         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5339         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5340         free_cpumask_var(rd->online);
5341         free_cpumask_var(rd->span);
5342         kfree(rd);
5343 }
5344
5345 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5346 {
5347         struct root_domain *old_rd = NULL;
5348         unsigned long flags;
5349
5350         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5351
5352         if (rq->rd) {
5353                 old_rd = rq->rd;
5354
5355                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5356                         set_rq_offline(rq);
5357
5358                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5359
5360                 /*
5361                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5362                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5363                  * in this function:
5364                  */
5365                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5366                         old_rd = NULL;
5367         }
5368
5369         atomic_inc(&rd->refcount);
5370         rq->rd = rd;
5371
5372         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5373         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5374                 set_rq_online(rq);
5375
5376         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5377
5378         if (old_rd)
5379                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5380 }
5381
5382 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5383 {
5384         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5385
5386         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5387                 goto out;
5388         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5389                 goto free_span;
5390         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5391                 goto free_online;
5392         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5393                 goto free_dlo_mask;
5394
5395         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5396         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5397                 goto free_dlo_mask;
5398
5399         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5400                 goto free_rto_mask;
5401         return 0;
5402
5403 free_rto_mask:
5404         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5405 free_dlo_mask:
5406         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5407 free_online:
5408         free_cpumask_var(rd->online);
5409 free_span:
5410         free_cpumask_var(rd->span);
5411 out:
5412         return -ENOMEM;
5413 }
5414
5415 /*
5416  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5417  * members (mimicking the global state we have today).
5418  */
5419 struct root_domain def_root_domain;
5420
5421 static void init_defrootdomain(void)
5422 {
5423         init_rootdomain(&def_root_domain);
5424
5425         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5426 }
5427
5428 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5429 {
5430         struct root_domain *rd;
5431
5432         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5433         if (!rd)
5434                 return NULL;
5435
5436         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5437                 kfree(rd);
5438                 return NULL;
5439         }
5440
5441         return rd;
5442 }
5443
5444 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5445 {
5446         struct sched_group *tmp, *first;
5447
5448         if (!sg)
5449                 return;
5450
5451         first = sg;
5452         do {
5453                 tmp = sg->next;
5454
5455                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5456                         kfree(sg->sgp);
5457
5458                 kfree(sg);
5459                 sg = tmp;
5460         } while (sg != first);
5461 }
5462
5463 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5464 {
5465         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5466
5467         /*
5468          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5469          * nuke them all.
5470          */
5471         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5472                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5473         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5474                 kfree(sd->groups->sgp);
5475                 kfree(sd->groups);
5476         }
5477         kfree(sd);
5478 }
5479
5480 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5481 {
5482         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5483 }
5484
5485 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5486 {
5487         for (; sd; sd = sd->parent)
5488                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5489 }
5490
5491 /*
5492  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5493  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5494  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5495  *
5496  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5497  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5498  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5499  */
5500 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5501 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5502 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5503 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5504 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5505 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5506
5507 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5508 {
5509         struct sched_domain *sd;
5510         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5511         int id = cpu;
5512         int size = 1;
5513
5514         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5515         if (sd) {
5516                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5517                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5518                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5519         }
5520         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5521
5522         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5523         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5524         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5525
5526         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5527         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5528
5529         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5530         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5531 }
5532
5533 /*
5534  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5535  * hold the hotplug lock.
5536  */
5537 static void
5538 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5539 {
5540         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5541         struct sched_domain *tmp;
5542
5543         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5544         for (tmp = sd; tmp; ) {
5545                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5546                 if (!parent)
5547                         break;
5548
5549                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5550                         tmp->parent = parent->parent;
5551                         if (parent->parent)
5552                                 parent->parent->child = tmp;
5553                         /*
5554                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5555                          * degenerate parent; the spans match for this
5556                          * so the property transfers.
5557                          */
5558                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5559                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5560                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5561                 } else
5562                         tmp = tmp->parent;
5563         }
5564
5565         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5566                 tmp = sd;
5567                 sd = sd->parent;
5568                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5569                 if (sd)
5570                         sd->child = NULL;
5571         }
5572
5573         sched_domain_debug(sd, cpu);
5574
5575         rq_attach_root(rq, rd);
5576         tmp = rq->sd;
5577         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5578         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5579
5580         update_top_cache_domain(cpu);
5581 }
5582
5583 /* cpus with isolated domains */
5584 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5585
5586 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5587 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5588 {
5589         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5590         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5591         return 1;
5592 }
5593
5594 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5595
5596 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5597 {
5598         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5599 }
5600
5601 struct sd_data {
5602         struct sched_domain **__percpu sd;
5603         struct sched_group **__percpu sg;
5604         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5605 };
5606
5607 struct s_data {
5608         struct sched_domain ** __percpu sd;
5609         struct root_domain      *rd;
5610 };
5611
5612 enum s_alloc {
5613         sa_rootdomain,
5614         sa_sd,
5615         sa_sd_storage,
5616         sa_none,
5617 };
5618
5619 struct sched_domain_topology_level;
5620
5621 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5622 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5623
5624 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5625
5626 struct sched_domain_topology_level {
5627         sched_domain_init_f init;
5628         sched_domain_mask_f mask;
5629         int                 flags;
5630         int                 numa_level;
5631         struct sd_data      data;
5632 };
5633
5634 /*
5635  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5636  * domain traversal.
5637  *
5638  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5639  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5640  * range.
5641  *
5642  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5643  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5644  * cpu they're built on, so check that.
5645  *
5646  */
5647 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5648 {
5649         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5650         struct sd_data *sdd = sd->private;
5651         struct sched_domain *sibling;
5652         int i;
5653
5654         for_each_cpu(i, span) {
5655                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5656                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5657                         continue;
5658
5659                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5660         }
5661 }
5662
5663 /*
5664  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5665  * of this group that's also in the iteration mask.
5666  */
5667 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5668 {
5669         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5670 }
5671
5672 static int
5673 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5674 {
5675         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5676         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5677         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5678         struct sd_data *sdd = sd->private;
5679         struct sched_domain *child;
5680         int i;
5681
5682         cpumask_clear(covered);
5683
5684         for_each_cpu(i, span) {
5685                 struct cpumask *sg_span;
5686
5687                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5688                         continue;
5689
5690                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5691
5692                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5693                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5694                         continue;
5695
5696                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5697                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5698
5699                 if (!sg)
5700                         goto fail;
5701
5702                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5703                 if (child->child) {
5704                         child = child->child;
5705                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5706                 } else
5707                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5708
5709                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5710
5711                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5712                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5713                         build_group_mask(sd, sg);
5714
5715                 /*
5716                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5717                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5718                  * die on a /0 trap.
5719                  */
5720                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5721                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5722
5723                 /*
5724                  * Make sure the first group of this domain contains the
5725                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5726                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5727                  */
5728                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5729                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5730                         groups = sg;
5731
5732                 if (!first)
5733                         first = sg;
5734                 if (last)
5735                         last->next = sg;
5736                 last = sg;
5737                 last->next = first;
5738         }
5739         sd->groups = groups;
5740
5741         return 0;
5742
5743 fail:
5744         free_sched_groups(first, 0);
5745
5746         return -ENOMEM;
5747 }
5748
5749 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5750 {
5751         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5752         struct sched_domain *child = sd->child;
5753
5754         if (child)
5755                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5756
5757         if (sg) {
5758                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5759                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5760                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5761         }
5762
5763         return cpu;
5764 }
5765
5766 /*
5767  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5768  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5769  * and ->cpu_power to 0.
5770  *
5771  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5772  */
5773 static int
5774 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5775 {
5776         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5777         struct sd_data *sdd = sd->private;
5778         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5779         struct cpumask *covered;
5780         int i;
5781
5782         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5783         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5784
5785         if (cpu != cpumask_first(span))
5786                 return 0;
5787
5788         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5789         covered = sched_domains_tmpmask;
5790
5791         cpumask_clear(covered);
5792
5793         for_each_cpu(i, span) {
5794                 struct sched_group *sg;
5795                 int group, j;
5796
5797                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5798                         continue;
5799
5800                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5801                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5802                 sg->sgp->power = 0;
5803                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5804
5805                 for_each_cpu(j, span) {
5806                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5807                                 continue;
5808
5809                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5810                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5811                 }
5812
5813                 if (!first)
5814                         first = sg;
5815                 if (last)
5816                         last->next = sg;
5817                 last = sg;
5818         }
5819         last->next = first;
5820
5821         return 0;
5822 }
5823
5824 /*
5825  * Initialize sched groups cpu_power.
5826  *
5827  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5828  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5829  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5830  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5831  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5832  * less cpu_power.
5833  */
5834 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5835 {
5836         struct sched_group *sg = sd->groups;
5837
5838         WARN_ON(!sg);
5839
5840         do {
5841                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5842                 sg = sg->next;
5843         } while (sg != sd->groups);
5844
5845         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5846                 return;
5847
5848         update_group_power(sd, cpu);
5849         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5850 }
5851
5852 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5853 {
5854        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5855 }
5856
5857 /*
5858  * Initializers for schedule domains
5859  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5860  */
5861
5862 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5863 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5864 #else
5865 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5866 #endif
5867
5868 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5869 static noinline struct sched_domain *                                   \
5870 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5871 {                                                                       \
5872         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5873         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5874         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5875         sd->private = &tl->data;                                        \
5876         return sd;                                                      \
5877 }
5878
5879 SD_INIT_FUNC(CPU)
5880 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5881  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5882 #endif
5883 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5884  SD_INIT_FUNC(MC)
5885 #endif
5886 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5887  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5888 #endif
5889
5890 static int default_relax_domain_level = -1;
5891 int sched_domain_level_max;
5892
5893 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5894 {
5895         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5896                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5897
5898         return 1;
5899 }
5900 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5901
5902 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5903                                  struct sched_domain_attr *attr)
5904 {
5905         int request;
5906
5907         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5908                 if (default_relax_domain_level < 0)
5909                         return;
5910                 else
5911                         request = default_relax_domain_level;
5912         } else
5913                 request = attr->relax_domain_level;
5914         if (request < sd->level) {
5915                 /* turn off idle balance on this domain */
5916                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5917         } else {
5918                 /* turn on idle balance on this domain */
5919                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5920         }
5921 }
5922
5923 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5924 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5925
5926 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5927                                  const struct cpumask *cpu_map)
5928 {
5929         switch (what) {
5930         case sa_rootdomain:
5931                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5932                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5933         case sa_sd:
5934                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5935         case sa_sd_storage:
5936                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5937         case sa_none:
5938                 break;
5939         }
5940 }
5941
5942 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5943                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5944 {
5945         memset(d, 0, sizeof(*d));
5946
5947         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5948                 return sa_sd_storage;
5949         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5950         if (!d->sd)
5951                 return sa_sd_storage;
5952         d->rd = alloc_rootdomain();
5953         if (!d->rd)
5954                 return sa_sd;
5955         return sa_rootdomain;
5956 }
5957
5958 /*
5959  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5960  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5961  * will not free the data we're using.
5962  */
5963 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5964 {
5965         struct sd_data *sdd = sd->private;
5966
5967         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5968         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5969
5970         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5971                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5972
5973         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5974                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5975 }
5976
5977 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5978 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5979 {
5980         return topology_thread_cpumask(cpu);
5981 }
5982 #endif
5983
5984 /*
5985  * Topology list, bottom-up.
5986  */
5987 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5988 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5989         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5990 #endif
5991 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5992         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5993 #endif
5994 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5995         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5996 #endif
5997         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5998         { NULL, },
5999 };
6000
6001 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6002
6003 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6004         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
6005
6006 #ifdef CONFIG_NUMA
6007
6008 static int sched_domains_numa_levels;
6009 static int *sched_domains_numa_distance;
6010 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6011 static int sched_domains_curr_level;
6012
6013 static inline int sd_local_flags(int level)
6014 {
6015         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6016                 return 0;
6017
6018         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6019 }
6020
6021 static struct sched_domain *
6022 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6023 {
6024         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6025         int level = tl->numa_level;
6026         int sd_weight = cpumask_weight(
6027                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6028
6029         *sd = (struct sched_domain){
6030                 .min_interval           = sd_weight,
6031                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6032                 .busy_factor            = 32,
6033                 .imbalance_pct          = 125,
6034                 .cache_nice_tries       = 2,
6035                 .busy_idx               = 3,
6036                 .idle_idx               = 2,
6037                 .newidle_idx            = 0,
6038                 .wake_idx               = 0,
6039                 .forkexec_idx           = 0,
6040
6041                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6042                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6043                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6044                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6045                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6046                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6047                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6048                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6049                                         | 1*SD_SERIALIZE
6050                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6051                                         | 1*SD_NUMA
6052                                         | sd_local_flags(level)
6053                                         ,
6054                 .last_balance           = jiffies,
6055                 .balance_interval       = sd_weight,
6056         };
6057         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6058         sd->private = &tl->data;
6059
6060         /*
6061          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6062          */
6063         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6064
6065         return sd;
6066 }
6067
6068 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6069 {
6070         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6071 }
6072
6073 static void sched_numa_warn(const char *str)
6074 {
6075         static int done = false;
6076         int i,j;
6077
6078         if (done)
6079                 return;
6080
6081         done = true;
6082
6083         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6084
6085         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6086                 printk(KERN_WARNING "  ");
6087                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6088                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6089                 printk(KERN_CONT "\n");
6090         }
6091         printk(KERN_WARNING "\n");
6092 }
6093
6094 static bool find_numa_distance(int distance)
6095 {
6096         int i;
6097
6098         if (distance == node_distance(0, 0))
6099                 return true;
6100
6101         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6102                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6103                         return true;
6104         }
6105
6106         return false;
6107 }
6108
6109 static void sched_init_numa(void)
6110 {
6111         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6112         struct sched_domain_topology_level *tl;
6113         int level = 0;
6114         int i, j, k;
6115
6116         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6117         if (!sched_domains_numa_distance)
6118                 return;
6119
6120         /*
6121          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6122          * unique distances in the node_distance() table.
6123          *
6124          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6125          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6126          */
6127         next_distance = curr_distance;
6128         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6129                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6130                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6131                                 int distance = node_distance(i, k);
6132
6133                                 if (distance > curr_distance &&
6134                                     (distance < next_distance ||
6135                                      next_distance == curr_distance))
6136                                         next_distance = distance;
6137
6138                                 /*
6139                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6140                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6141                                  * equally connected to A.
6142                                  */
6143                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6144                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6145
6146                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6147                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6148                         }
6149                         if (next_distance != curr_distance) {
6150                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6151                                 sched_domains_numa_levels = level;
6152                                 curr_distance = next_distance;
6153                         } else break;
6154                 }
6155
6156                 /*
6157                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6158                  */
6159                 if (!sched_debug())
6160                         break;
6161         }
6162         /*
6163          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6164          * identity distance node_distance(i,i).
6165          *
6166          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6167          * numbers.
6168          */
6169
6170         /*
6171          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6172          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6173          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6174          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6175          * in other functions.
6176          *
6177          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6178          */
6179         sched_domains_numa_levels = 0;
6180
6181         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6182         if (!sched_domains_numa_masks)
6183                 return;
6184
6185         /*
6186          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6187          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6188          */
6189         for (i = 0; i < level; i++) {
6190                 sched_domains_numa_masks[i] =
6191                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6192                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6193                         return;
6194
6195                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6196                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6197                         if (!mask)
6198                                 return;
6199
6200                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6201
6202                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6203                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6204                                         continue;
6205
6206                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6207                         }
6208                 }
6209         }
6210
6211         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6212                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6213         if (!tl)
6214                 return;
6215
6216         /*
6217          * Copy the default topology bits..
6218          */
6219         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6220                 tl[i] = default_topology[i];
6221
6222         /*
6223          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6224          */
6225         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6226                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6227                         .init = sd_numa_init,
6228                         .mask = sd_numa_mask,
6229                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6230                         .numa_level = j,
6231                 };
6232         }
6233
6234         sched_domain_topology = tl;
6235
6236         sched_domains_numa_levels = level;
6237 }
6238
6239 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6240 {
6241         int i, j;
6242         int node = cpu_to_node(cpu);
6243
6244         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6245                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6246                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6247                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6248                 }
6249         }
6250 }
6251
6252 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6253 {
6254         int i, j;
6255         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6256                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6257                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6258         }
6259 }
6260
6261 /*
6262  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6263  * are onlined.
6264  */
6265 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6266                                            unsigned long action,
6267                                            void *hcpu)
6268 {
6269         int cpu = (long)hcpu;
6270
6271         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6272         case CPU_ONLINE:
6273                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6274                 break;
6275
6276         case CPU_DEAD:
6277                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6278                 break;
6279
6280         default:
6281                 return NOTIFY_DONE;
6282         }
6283
6284         return NOTIFY_OK;
6285 }
6286 #else
6287 static inline void sched_init_numa(void)
6288 {
6289 }
6290
6291 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6292                                            unsigned long action,
6293                                            void *hcpu)
6294 {
6295         return 0;
6296 }
6297 #endif /* CONFIG_NUMA */
6298
6299 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6300 {
6301         struct sched_domain_topology_level *tl;
6302         int j;
6303
6304         for_each_sd_topology(tl) {
6305                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6306
6307                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6308                 if (!sdd->sd)
6309                         return -ENOMEM;
6310
6311                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6312                 if (!sdd->sg)
6313                         return -ENOMEM;
6314
6315                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6316                 if (!sdd->sgp)
6317                         return -ENOMEM;
6318
6319                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6320                         struct sched_domain *sd;
6321                         struct sched_group *sg;
6322                         struct sched_group_power *sgp;
6323
6324                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6325                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6326                         if (!sd)
6327                                 return -ENOMEM;
6328
6329                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6330
6331                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6332                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6333                         if (!sg)
6334                                 return -ENOMEM;
6335
6336                         sg->next = sg;
6337
6338                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6339
6340                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6341                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6342                         if (!sgp)
6343                                 return -ENOMEM;
6344
6345                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6346                 }
6347         }
6348
6349         return 0;
6350 }
6351
6352 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6353 {
6354         struct sched_domain_topology_level *tl;
6355         int j;
6356
6357         for_each_sd_topology(tl) {
6358                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6359
6360                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6361                         struct sched_domain *sd;
6362
6363                         if (sdd->sd) {
6364                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6365                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6366                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6367                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6368                         }
6369
6370                         if (sdd->sg)
6371                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6372                         if (sdd->sgp)
6373                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6374                 }
6375                 free_percpu(sdd->sd);
6376                 sdd->sd = NULL;
6377                 free_percpu(sdd->sg);
6378                 sdd->sg = NULL;
6379                 free_percpu(sdd->sgp);
6380                 sdd->sgp = NULL;
6381         }
6382 }
6383
6384 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6385                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6386                 struct sched_domain *child, int cpu)
6387 {
6388         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6389         if (!sd)
6390                 return child;
6391
6392         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6393         if (child) {
6394                 sd->level = child->level + 1;
6395                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6396                 child->parent = sd;
6397                 sd->child = child;
6398         }
6399         set_domain_attribute(sd, attr);
6400
6401         return sd;
6402 }
6403
6404 /*
6405  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6406  * to the individual cpus
6407  */
6408 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6409                                struct sched_domain_attr *attr)
6410 {
6411         enum s_alloc alloc_state;
6412         struct sched_domain *sd;
6413         struct s_data d;
6414         int i, ret = -ENOMEM;
6415
6416         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6417         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6418                 goto error;
6419
6420         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6421         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6422                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6423
6424                 sd = NULL;
6425                 for_each_sd_topology(tl) {
6426                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6427                         if (tl == sched_domain_topology)
6428                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6429                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6430                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6431                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6432                                 break;
6433                 }
6434         }
6435
6436         /* Build the groups for the domains */
6437         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6438                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6439                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6440                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6441                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6442                                         goto error;
6443                         } else {
6444                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6445                                         goto error;
6446                         }
6447                 }
6448         }
6449
6450         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6451         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6452                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6453                         continue;
6454
6455                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6456                         claim_allocations(i, sd);
6457                         init_sched_groups_power(i, sd);
6458                 }
6459         }
6460
6461         /* Attach the domains */
6462         rcu_read_lock();
6463         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6464                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6465                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6466         }
6467         rcu_read_unlock();
6468
6469         ret = 0;
6470 error:
6471         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6472         return ret;
6473 }
6474
6475 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6476 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6477 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6478                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6479
6480 /*
6481  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6482  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6483  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6484  */
6485 static cpumask_var_t fallback_doms;
6486
6487 /*
6488  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6489  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6490  * or 0 if it stayed the same.
6491  */
6492 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6493 {
6494         return 0;
6495 }
6496
6497 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6498 {
6499         int i;
6500         cpumask_var_t *doms;
6501
6502         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6503         if (!doms)
6504                 return NULL;
6505         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6506                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6507                         free_sched_domains(doms, i);
6508                         return NULL;
6509                 }
6510         }
6511         return doms;
6512 }
6513
6514 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6515 {
6516         unsigned int i;
6517         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6518                 free_cpumask_var(doms[i]);
6519         kfree(doms);
6520 }
6521
6522 /*
6523  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6524  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6525  * exclude other special cases in the future.
6526  */
6527 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6528 {
6529         int err;
6530
6531         arch_update_cpu_topology();
6532         ndoms_cur = 1;
6533         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6534         if (!doms_cur)
6535                 doms_cur = &fallback_doms;
6536         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6537         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6538         register_sched_domain_sysctl();
6539
6540         return err;
6541 }
6542
6543 /*
6544  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6545  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6546  */
6547 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6548 {
6549         int i;
6550
6551         rcu_read_lock();
6552         for_each_cpu(i, cpu_map)
6553                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6554         rcu_read_unlock();
6555 }
6556
6557 /* handle null as "default" */
6558 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6559                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6560 {
6561         struct sched_domain_attr tmp;
6562
6563         /* fast path */
6564         if (!new && !cur)
6565                 return 1;
6566
6567         tmp = SD_ATTR_INIT;
6568         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6569                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6570                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6571 }
6572
6573 /*
6574  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6575  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6576  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6577  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6578  *
6579  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6580  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6581  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6582  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6583  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6584  * it as it is.
6585  *
6586  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6587  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6588  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6589  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6590  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6591  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6592  *
6593  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6594  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6595  * and it will not create the default domain.
6596  *
6597  * Call with hotplug lock held
6598  */
6599 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6600                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6601 {
6602         int i, j, n;
6603         int new_topology;
6604
6605         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6606
6607         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6608         unregister_sched_domain_sysctl();
6609
6610         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6611         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6612
6613         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6614
6615         /* Destroy deleted domains */
6616         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6617                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6618                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6619                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6620                                 goto match1;
6621                 }
6622                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6623                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6624 match1:
6625                 ;
6626         }
6627
6628         n = ndoms_cur;
6629         if (doms_new == NULL) {
6630                 n = 0;
6631                 doms_new = &fallback_doms;
6632                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6633                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6634         }
6635
6636         /* Build new domains */
6637         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6638                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6639                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6640                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6641                                 goto match2;
6642                 }
6643                 /* no match - add a new doms_new */
6644                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6645 match2:
6646                 ;
6647         }
6648
6649         /* Remember the new sched domains */
6650         if (doms_cur != &fallback_doms)
6651                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6652         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6653         doms_cur = doms_new;
6654         dattr_cur = dattr_new;
6655         ndoms_cur = ndoms_new;
6656
6657         register_sched_domain_sysctl();
6658
6659         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6660 }
6661
6662 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6663
6664 /*
6665  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6666  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6667  * around partition_sched_domains().
6668  *
6669  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6670  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6671  */
6672 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6673                              void *hcpu)
6674 {
6675         switch (action) {
6676         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6677         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6678
6679                 /*
6680                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6681                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6682                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6683                  * domain, ignoring cpusets.
6684                  */
6685                 num_cpus_frozen--;
6686                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6687                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6688                         break;
6689                 }
6690
6691                 /*
6692                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6693                  * restore the original sched domains by considering the
6694                  * cpuset configurations.
6695                  */
6696
6697         case CPU_ONLINE:
6698         case CPU_DOWN_FAILED:
6699                 cpuset_update_active_cpus(true);
6700                 break;
6701         default:
6702                 return NOTIFY_DONE;
6703         }
6704         return NOTIFY_OK;
6705 }
6706
6707 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6708                                void *hcpu)
6709 {
6710         switch (action) {
6711         case CPU_DOWN_PREPARE:
6712                 cpuset_update_active_cpus(false);
6713                 break;
6714         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6715                 num_cpus_frozen++;
6716                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6717                 break;
6718         default:
6719                 return NOTIFY_DONE;
6720         }
6721         return NOTIFY_OK;
6722 }
6723
6724 void __init sched_init_smp(void)
6725 {
6726         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6727
6728         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6729         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6730
6731         sched_init_numa();
6732
6733         /*
6734          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6735          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6736          * happen.
6737          */
6738         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6739         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6740         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6741         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6742                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6743         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6744
6745         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6746         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6747         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6748
6749         init_hrtick();
6750
6751         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6752         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6753                 BUG();
6754         sched_init_granularity();
6755         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6756
6757         init_sched_rt_class();
6758         init_sched_dl_class();
6759 }
6760 #else
6761 void __init sched_init_smp(void)
6762 {
6763         sched_init_granularity();
6764 }
6765 #endif /* CONFIG_SMP */
6766
6767 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6768
6769 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6770 {
6771         return in_lock_functions(addr) ||
6772                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6773                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6774 }
6775
6776 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6777 /*
6778  * Default task group.
6779  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6780  */
6781 struct task_group root_task_group;
6782 LIST_HEAD(task_groups);
6783 #endif
6784
6785 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6786
6787 void __init sched_init(void)
6788 {
6789         int i, j;
6790         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6791
6792 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6793         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6794 #endif
6795 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6796         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6797 #endif
6798 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6799         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6800 #endif
6801         if (alloc_size) {
6802                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6803
6804 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6805                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6806                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6807
6808                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6809                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6810
6811 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6812 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6813                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6814                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6815
6816                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6817                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6818
6819 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6820 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6821                 for_each_possible_cpu(i) {
6822                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6823                         ptr += cpumask_size();
6824                 }
6825 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6826         }
6827
6828         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6829                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6830         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6831                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6832
6833 #ifdef CONFIG_SMP
6834         init_defrootdomain();
6835 #endif
6836
6837 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6838         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6839                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6840 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6841
6842 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6843         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6844         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6845         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6846         autogroup_init(&init_task);
6847
6848 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6849
6850         for_each_possible_cpu(i) {
6851                 struct rq *rq;
6852
6853                 rq = cpu_rq(i);
6854                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6855                 rq->nr_running = 0;
6856                 rq->calc_load_active = 0;
6857                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6858                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6859                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6860                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6861 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6862                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6863                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6864                 /*
6865                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6866                  *
6867                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6868                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6869                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6870                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6871                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6872                  * (se->load.weight).
6873                  *
6874                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6875                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6876                  * then A0's share of the cpu resource is:
6877                  *
6878                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6879                  *
6880                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6881                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6882                  */
6883                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6884                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6885 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6886
6887                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6888 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6889                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6890                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6891 #endif
6892
6893                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6894                         rq->cpu_load[j] = 0;
6895
6896                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6897
6898 #ifdef CONFIG_SMP
6899                 rq->sd = NULL;
6900                 rq->rd = NULL;
6901                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6902                 rq->post_schedule = 0;
6903                 rq->active_balance = 0;
6904                 rq->next_balance = jiffies;
6905                 rq->push_cpu = 0;
6906                 rq->cpu = i;
6907                 rq->online = 0;
6908                 rq->idle_stamp = 0;
6909                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6910                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6911
6912                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6913
6914                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6915 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6916                 rq->nohz_flags = 0;
6917 #endif
6918 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6919                 rq->last_sched_tick = 0;
6920 #endif
6921 #endif
6922                 init_rq_hrtick(rq);
6923                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6924         }
6925
6926         set_load_weight(&init_task);
6927
6928 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6929         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6930 #endif
6931
6932         /*
6933          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6934          */
6935         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6936         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6937
6938         /*
6939          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6940          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6941          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6942          * when this runqueue becomes "idle".
6943          */
6944         init_idle(current, smp_processor_id());
6945
6946         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6947
6948         /*
6949          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6950          */
6951         current->sched_class = &fair_sched_class;
6952
6953 #ifdef CONFIG_SMP
6954         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6955         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6956         if (cpu_isolated_map == NULL)
6957                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6958         idle_thread_set_boot_cpu();
6959 #endif
6960         init_sched_fair_class();
6961
6962         scheduler_running = 1;
6963 }
6964
6965 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6966 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6967 {
6968         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6969
6970         return (nested == preempt_offset);
6971 }
6972
6973 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6974 {
6975         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6976
6977         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6978         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6979             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6980                 return;
6981         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6982                 return;
6983         prev_jiffy = jiffies;
6984
6985         printk(KERN_ERR
6986                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6987                         file, line);
6988         printk(KERN_ERR
6989                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6990                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6991                         current->pid, current->comm);
6992
6993         debug_show_held_locks(current);
6994         if (irqs_disabled())
6995                 print_irqtrace_events(current);
6996         dump_stack();
6997 }
6998 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6999 #endif
7000
7001 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7002 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7003 {
7004         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7005         struct sched_attr attr = {
7006                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7007         };
7008         int old_prio = p->prio;
7009         int on_rq;
7010
7011         on_rq = p->on_rq;
7012         if (on_rq)
7013                 dequeue_task(rq, p, 0);
7014         __setscheduler(rq, p, &attr);
7015         if (on_rq) {
7016                 enqueue_task(rq, p, 0);
7017                 resched_task(rq->curr);
7018         }
7019
7020         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7021 }
7022
7023 void normalize_rt_tasks(void)
7024 {
7025         struct task_struct *g, *p;
7026         unsigned long flags;
7027         struct rq *rq;
7028
7029         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7030         do_each_thread(g, p) {
7031                 /*
7032                  * Only normalize user tasks:
7033                  */
7034                 if (!p->mm)
7035                         continue;
7036
7037                 p->se.exec_start                = 0;
7038 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7039                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7040                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7041                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7042 #endif
7043
7044                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7045                         /*
7046                          * Renice negative nice level userspace
7047                          * tasks back to 0:
7048                          */
7049                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7050                                 set_user_nice(p, 0);
7051                         continue;
7052                 }
7053
7054                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7055                 rq = __task_rq_lock(p);
7056
7057                 normalize_task(rq, p);
7058
7059                 __task_rq_unlock(rq);
7060                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7061         } while_each_thread(g, p);
7062
7063         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7064 }
7065
7066 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7067
7068 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7069 /*
7070  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7071  *
7072  * They can only be called when the whole system has been
7073  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7074  * activity can take place. Using them for anything else would
7075  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7076  * under any other configuration.
7077  */
7078
7079 /**
7080  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7081  * @cpu: the processor in question.
7082  *
7083  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7084  *
7085  * Return: The current task for @cpu.
7086  */
7087 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7088 {
7089         return cpu_curr(cpu);
7090 }
7091
7092 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7093
7094 #ifdef CONFIG_IA64
7095 /**
7096  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7097  * @cpu: the processor in question.
7098  * @p: the task pointer to set.
7099  *
7100  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7101  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7102  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7103  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7104  * and caller must save the original value of the current task (see
7105  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7106  * re-starting the system.
7107  *
7108  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7109  */
7110 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7111 {
7112         cpu_curr(cpu) = p;
7113 }
7114
7115 #endif
7116
7117 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7118 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7119 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7120
7121 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7122 {
7123         free_fair_sched_group(tg);
7124         free_rt_sched_group(tg);
7125         autogroup_free(tg);
7126         kfree(tg);
7127 }
7128
7129 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7130 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7131 {
7132         struct task_group *tg;
7133
7134         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7135         if (!tg)
7136                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7137
7138         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7139                 goto err;
7140
7141         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7142                 goto err;
7143
7144         return tg;
7145
7146 err:
7147         free_sched_group(tg);
7148         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7149 }
7150
7151 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7152 {
7153         unsigned long flags;
7154
7155         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7156         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7157
7158         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7159
7160         tg->parent = parent;
7161         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7162         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7163         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7164 }
7165
7166 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7167 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7168 {
7169         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7170         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7171 }
7172
7173 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7174 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7175 {
7176         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7177         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7178 }
7179
7180 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7181 {
7182         unsigned long flags;
7183         int i;
7184
7185         /* end participation in shares distribution */
7186         for_each_possible_cpu(i)
7187                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7188
7189         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7190         list_del_rcu(&tg->list);
7191         list_del_rcu(&tg->siblings);
7192         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7193 }
7194
7195 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7196  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7197  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7198  *      reflect its new group.
7199  */
7200 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7201 {
7202         struct task_group *tg;
7203         int on_rq, running;
7204         unsigned long flags;
7205         struct rq *rq;
7206
7207         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7208
7209         running = task_current(rq, tsk);
7210         on_rq = tsk->on_rq;
7211
7212         if (on_rq)
7213                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7214         if (unlikely(running))
7215                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7216
7217         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7218                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7219                           struct task_group, css);
7220         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7221         tsk->sched_task_group = tg;
7222
7223 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7224         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7225                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7226         else
7227 #endif
7228                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7229
7230         if (unlikely(running))
7231                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7232         if (on_rq)
7233                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7234
7235         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7236 }
7237 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7238
7239 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7240 /*
7241  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7242  */
7243 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7244
7245 /* Must be called with tasklist_lock held */
7246 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7247 {
7248         struct task_struct *g, *p;
7249
7250         do_each_thread(g, p) {
7251                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7252                         return 1;
7253         } while_each_thread(g, p);
7254
7255         return 0;
7256 }
7257
7258 struct rt_schedulable_data {
7259         struct task_group *tg;
7260         u64 rt_period;
7261         u64 rt_runtime;
7262 };
7263
7264 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7265 {
7266         struct rt_schedulable_data *d = data;
7267         struct task_group *child;
7268         unsigned long total, sum = 0;
7269         u64 period, runtime;
7270
7271         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7272         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7273
7274         if (tg == d->tg) {
7275                 period = d->rt_period;
7276                 runtime = d->rt_runtime;
7277         }
7278
7279         /*
7280          * Cannot have more runtime than the period.
7281          */
7282         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7283                 return -EINVAL;
7284
7285         /*
7286          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7287          */
7288         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7289                 return -EBUSY;
7290
7291         total = to_ratio(period, runtime);
7292
7293         /*
7294          * Nobody can have more than the global setting allows.
7295          */
7296         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7297                 return -EINVAL;
7298
7299         /*
7300          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7301          */
7302         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7303                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7304                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7305
7306                 if (child == d->tg) {
7307                         period = d->rt_period;
7308                         runtime = d->rt_runtime;
7309                 }
7310
7311                 sum += to_ratio(period, runtime);
7312         }
7313
7314         if (sum > total)
7315                 return -EINVAL;
7316
7317         return 0;
7318 }
7319
7320 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7321 {
7322         int ret;
7323
7324         struct rt_schedulable_data data = {
7325                 .tg = tg,
7326                 .rt_period = period,
7327                 .rt_runtime = runtime,
7328         };
7329
7330         rcu_read_lock();
7331         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7332         rcu_read_unlock();
7333
7334         return ret;
7335 }
7336
7337 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7338                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7339 {
7340         int i, err = 0;
7341
7342         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7343         read_lock(&tasklist_lock);
7344         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7345         if (err)
7346                 goto unlock;
7347
7348         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7349         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7350         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7351
7352         for_each_possible_cpu(i) {
7353                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7354
7355                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7356                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7357                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7358         }
7359         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7360 unlock:
7361         read_unlock(&tasklist_lock);
7362         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7363
7364         return err;
7365 }
7366
7367 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7368 {
7369         u64 rt_runtime, rt_period;
7370
7371         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7372         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7373         if (rt_runtime_us < 0)
7374                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7375
7376         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7377 }
7378
7379 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7380 {
7381         u64 rt_runtime_us;
7382
7383         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7384                 return -1;
7385
7386         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7387         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7388         return rt_runtime_us;
7389 }
7390
7391 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7392 {
7393         u64 rt_runtime, rt_period;
7394
7395         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7396         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7397
7398         if (rt_period == 0)
7399                 return -EINVAL;
7400
7401         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7402 }
7403
7404 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7405 {
7406         u64 rt_period_us;
7407
7408         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7409         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7410         return rt_period_us;
7411 }
7412 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7413
7414 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7415 static int sched_rt_global_constraints(void)
7416 {
7417         int ret = 0;
7418
7419         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7420         read_lock(&tasklist_lock);
7421         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7422         read_unlock(&tasklist_lock);
7423         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7424
7425         return ret;
7426 }
7427
7428 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7429 {
7430         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7431         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7432                 return 0;
7433
7434         return 1;
7435 }
7436
7437 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7438 static int sched_rt_global_constraints(void)
7439 {
7440         unsigned long flags;
7441         int i, ret = 0;
7442
7443         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7444         for_each_possible_cpu(i) {
7445                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7446
7447                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7448                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7449                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7450         }
7451         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7452
7453         return ret;
7454 }
7455 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7456
7457 static int sched_dl_global_constraints(void)
7458 {
7459         u64 runtime = global_rt_runtime();
7460         u64 period = global_rt_period();
7461         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7462         int cpu, ret = 0;
7463         unsigned long flags;
7464
7465         rcu_read_lock();
7466
7467         /*
7468          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7469          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7470          * any of the root_domains.
7471          *
7472          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7473          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7474          * solutions is welcome!
7475          */
7476         for_each_possible_cpu(cpu) {
7477                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7478
7479                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7480                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7481                         ret = -EBUSY;
7482                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7483
7484                 if (ret)
7485                         break;
7486         }
7487
7488         rcu_read_unlock();
7489
7490         return ret;
7491 }
7492
7493 static void sched_dl_do_global(void)
7494 {
7495         u64 new_bw = -1;
7496         int cpu;
7497         unsigned long flags;
7498
7499         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7500         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7501
7502         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7503                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7504
7505         rcu_read_lock();
7506         /*
7507          * FIXME: As above...
7508          */
7509         for_each_possible_cpu(cpu) {
7510                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7511
7512                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7513                 dl_b->bw = new_bw;
7514                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7515         }
7516         rcu_read_unlock();
7517 }
7518
7519 static int sched_rt_global_validate(void)
7520 {
7521         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7522                 return -EINVAL;
7523
7524         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7525                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7526                 return -EINVAL;
7527
7528         return 0;
7529 }
7530
7531 static void sched_rt_do_global(void)
7532 {
7533         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7534         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7535 }
7536
7537 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7538                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7539                 loff_t *ppos)
7540 {
7541         int old_period, old_runtime;
7542         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7543         int ret;
7544
7545         mutex_lock(&mutex);
7546         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7547         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7548
7549         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7550
7551         if (!ret && write) {
7552                 ret = sched_rt_global_validate();
7553                 if (ret)
7554                         goto undo;
7555
7556                 ret = sched_rt_global_constraints();
7557                 if (ret)
7558                         goto undo;
7559
7560                 ret = sched_dl_global_constraints();
7561                 if (ret)
7562                         goto undo;
7563
7564                 sched_rt_do_global();
7565                 sched_dl_do_global();
7566         }
7567         if (0) {
7568 undo:
7569                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7570                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7571         }
7572         mutex_unlock(&mutex);
7573
7574         return ret;
7575 }
7576
7577 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7578                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7579                 loff_t *ppos)
7580 {
7581         int ret;
7582         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7583
7584         mutex_lock(&mutex);
7585         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7586         /* make sure that internally we keep jiffies */
7587         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7588         if (!ret && write) {
7589                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7590                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7591         }
7592         mutex_unlock(&mutex);
7593         return ret;
7594 }
7595
7596 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7597
7598 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7599 {
7600         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7601 }
7602
7603 static struct cgroup_subsys_state *
7604 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7605 {
7606         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7607         struct task_group *tg;
7608
7609         if (!parent) {
7610                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7611                 return &root_task_group.css;
7612         }
7613
7614         tg = sched_create_group(parent);
7615         if (IS_ERR(tg))
7616                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7617
7618         return &tg->css;
7619 }
7620
7621 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7622 {
7623         struct task_group *tg = css_tg(css);
7624         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7625
7626         if (parent)
7627                 sched_online_group(tg, parent);
7628         return 0;
7629 }
7630
7631 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7632 {
7633         struct task_group *tg = css_tg(css);
7634
7635         sched_destroy_group(tg);
7636 }
7637
7638 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7639 {
7640         struct task_group *tg = css_tg(css);
7641
7642         sched_offline_group(tg);
7643 }
7644
7645 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7646                                  struct cgroup_taskset *tset)
7647 {
7648         struct task_struct *task;
7649
7650         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7651 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7652                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7653                         return -EINVAL;
7654 #else
7655                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7656                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7657                         return -EINVAL;
7658 #endif
7659         }
7660         return 0;
7661 }
7662
7663 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7664                               struct cgroup_taskset *tset)
7665 {
7666         struct task_struct *task;
7667
7668         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7669                 sched_move_task(task);
7670 }
7671
7672 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7673                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7674                             struct task_struct *task)
7675 {
7676         /*
7677          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7678          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7679          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7680          */
7681         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7682                 return;
7683
7684         sched_move_task(task);
7685 }
7686
7687 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7688 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7689                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7690 {
7691         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7692 }
7693
7694 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7695                                struct cftype *cft)
7696 {
7697         struct task_group *tg = css_tg(css);
7698
7699         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7700 }
7701
7702 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7703 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7704
7705 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7706 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7707
7708 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7709
7710 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7711 {
7712         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7713         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7714
7715         if (tg == &root_task_group)
7716                 return -EINVAL;
7717
7718         /*
7719          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7720          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7721          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7722          */
7723         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7724                 return -EINVAL;
7725
7726         /*
7727          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7728          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7729          * feasibility.
7730          */
7731         if (period > max_cfs_quota_period)
7732                 return -EINVAL;
7733
7734         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7735         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7736         if (ret)
7737                 goto out_unlock;
7738
7739         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7740         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7741         /*
7742          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7743          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7744          */
7745         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7746                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7747         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7748         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7749         cfs_b->quota = quota;
7750
7751         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7752         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7753         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7754                 /* force a reprogram */
7755                 cfs_b->timer_active = 0;
7756                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7757         }
7758         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7759
7760         for_each_possible_cpu(i) {
7761                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7762                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7763
7764                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7765                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7766                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7767
7768                 if (cfs_rq->throttled)
7769                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7770                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7771         }
7772         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7773                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7774 out_unlock:
7775         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7776
7777         return ret;
7778 }
7779
7780 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7781 {
7782         u64 quota, period;
7783
7784         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7785         if (cfs_quota_us < 0)
7786                 quota = RUNTIME_INF;
7787         else
7788                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7789
7790         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7791 }
7792
7793 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7794 {
7795         u64 quota_us;
7796
7797         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7798                 return -1;
7799
7800         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7801         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7802
7803         return quota_us;
7804 }
7805
7806 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7807 {
7808         u64 quota, period;
7809
7810         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7811         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7812
7813         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7814 }
7815
7816 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7817 {
7818         u64 cfs_period_us;
7819
7820         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7821         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7822
7823         return cfs_period_us;
7824 }
7825
7826 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7827                                   struct cftype *cft)
7828 {
7829         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7830 }
7831
7832 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7833                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7834 {
7835         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7836 }
7837
7838 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7839                                    struct cftype *cft)
7840 {
7841         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7842 }
7843
7844 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7845                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7846 {
7847         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7848 }
7849
7850 struct cfs_schedulable_data {
7851         struct task_group *tg;
7852         u64 period, quota;
7853 };
7854
7855 /*
7856  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7857  * note: units are usecs
7858  */
7859 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7860                                struct cfs_schedulable_data *d)
7861 {
7862         u64 quota, period;
7863
7864         if (tg == d->tg) {
7865                 period = d->period;
7866                 quota = d->quota;
7867         } else {
7868                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7869                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7870         }
7871
7872         /* note: these should typically be equivalent */
7873         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7874                 return RUNTIME_INF;
7875
7876         return to_ratio(period, quota);
7877 }
7878
7879 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7880 {
7881         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7882         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7883         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7884
7885         if (!tg->parent) {
7886                 quota = RUNTIME_INF;
7887         } else {
7888                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7889
7890                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7891                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7892
7893                 /*
7894                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7895                  * limit is set
7896                  */
7897                 if (quota == RUNTIME_INF)
7898                         quota = parent_quota;
7899                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7900                         return -EINVAL;
7901         }
7902         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7903
7904         return 0;
7905 }
7906
7907 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7908 {
7909         int ret;
7910         struct cfs_schedulable_data data = {
7911                 .tg = tg,
7912                 .period = period,
7913                 .quota = quota,
7914         };
7915
7916         if (quota != RUNTIME_INF) {
7917                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7918                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7919         }
7920
7921         rcu_read_lock();
7922         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7923         rcu_read_unlock();
7924
7925         return ret;
7926 }
7927
7928 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7929 {
7930         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7931         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7932
7933         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7934         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7935         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7936
7937         return 0;
7938 }
7939 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7940 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7941
7942 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7943 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7944                                 struct cftype *cft, s64 val)
7945 {
7946         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7947 }
7948
7949 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7950                                struct cftype *cft)
7951 {
7952         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7953 }
7954
7955 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7956                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7957 {
7958         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7959 }
7960
7961 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7962                                    struct cftype *cft)
7963 {
7964         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7965 }
7966 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7967
7968 static struct cftype cpu_files[] = {
7969 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7970         {
7971                 .name = "shares",
7972                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7973                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7974         },
7975 #endif
7976 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7977         {
7978                 .name = "cfs_quota_us",
7979                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7980                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7981         },
7982         {
7983                 .name = "cfs_period_us",
7984                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7985                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7986         },
7987         {
7988                 .name = "stat",
7989                 .seq_show = cpu_stats_show,
7990         },
7991 #endif
7992 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7993         {
7994                 .name = "rt_runtime_us",
7995                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7996                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7997         },
7998         {
7999                 .name = "rt_period_us",
8000                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8001                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8002         },
8003 #endif
8004         { }     /* terminate */
8005 };
8006
8007 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8008         .name           = "cpu",
8009         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8010         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8011         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8012         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8013         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8014         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8015         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8016         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8017         .base_cftypes   = cpu_files,
8018         .early_init     = 1,
8019 };
8020
8021 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8022
8023 void dump_cpu_task(int cpu)
8024 {
8025         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8026         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8027 }