0902e4d72671c942dc205506d84474aebc05e7e7
[cascardo/linux.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 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
168                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
169 }
170
171 static void sched_feat_enable(int i)
172 {
173         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
174                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
175 }
176 #else
177 static void sched_feat_disable(int i) { };
178 static void sched_feat_enable(int i) { };
179 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
180
181 static int sched_feat_set(char *cmp)
182 {
183         int i;
184         int neg = 0;
185
186         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
187                 neg = 1;
188                 cmp += 3;
189         }
190
191         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
192                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
193                         if (neg) {
194                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
195                                 sched_feat_disable(i);
196                         } else {
197                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
198                                 sched_feat_enable(i);
199                         }
200                         break;
201                 }
202         }
203
204         return i;
205 }
206
207 static ssize_t
208 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
209                 size_t cnt, loff_t *ppos)
210 {
211         char buf[64];
212         char *cmp;
213         int i;
214         struct inode *inode;
215
216         if (cnt > 63)
217                 cnt = 63;
218
219         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
220                 return -EFAULT;
221
222         buf[cnt] = 0;
223         cmp = strstrip(buf);
224
225         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
226         inode = file_inode(filp);
227         mutex_lock(&inode->i_mutex);
228         i = sched_feat_set(cmp);
229         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
230         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
231                 return -EINVAL;
232
233         *ppos += cnt;
234
235         return cnt;
236 }
237
238 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
239 {
240         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
241 }
242
243 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
244         .open           = sched_feat_open,
245         .write          = sched_feat_write,
246         .read           = seq_read,
247         .llseek         = seq_lseek,
248         .release        = single_release,
249 };
250
251 static __init int sched_init_debug(void)
252 {
253         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
254                         &sched_feat_fops);
255
256         return 0;
257 }
258 late_initcall(sched_init_debug);
259 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
260
261 /*
262  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
263  * Limited because this is done with IRQs disabled.
264  */
265 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
266
267 /*
268  * period over which we average the RT time consumption, measured
269  * in ms.
270  *
271  * default: 1s
272  */
273 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
274
275 /*
276  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
277  * default: 1s
278  */
279 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
280
281 __read_mostly int scheduler_running;
282
283 /*
284  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
285  * default: 0.95s
286  */
287 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
288
289 /* cpus with isolated domains */
290 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
291
292 /*
293  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
294  */
295 static struct rq *this_rq_lock(void)
296         __acquires(rq->lock)
297 {
298         struct rq *rq;
299
300         local_irq_disable();
301         rq = this_rq();
302         raw_spin_lock(&rq->lock);
303
304         return rq;
305 }
306
307 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
308 /*
309  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
310  */
311
312 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
313 {
314         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
315                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
316 }
317
318 /*
319  * High-resolution timer tick.
320  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
321  */
322 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
323 {
324         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
325
326         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
327
328         raw_spin_lock(&rq->lock);
329         update_rq_clock(rq);
330         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
331         raw_spin_unlock(&rq->lock);
332
333         return HRTIMER_NORESTART;
334 }
335
336 #ifdef CONFIG_SMP
337
338 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
339 {
340         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
341
342         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
343 }
344
345 /*
346  * called from hardirq (IPI) context
347  */
348 static void __hrtick_start(void *arg)
349 {
350         struct rq *rq = arg;
351
352         raw_spin_lock(&rq->lock);
353         __hrtick_restart(rq);
354         rq->hrtick_csd_pending = 0;
355         raw_spin_unlock(&rq->lock);
356 }
357
358 /*
359  * Called to set the hrtick timer state.
360  *
361  * called with rq->lock held and irqs disabled
362  */
363 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
364 {
365         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
366         ktime_t time;
367         s64 delta;
368
369         /*
370          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
371          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
372          */
373         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
374         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
375
376         hrtimer_set_expires(timer, time);
377
378         if (rq == this_rq()) {
379                 __hrtick_restart(rq);
380         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
381                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
382                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
383         }
384 }
385
386 static int
387 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
388 {
389         int cpu = (int)(long)hcpu;
390
391         switch (action) {
392         case CPU_UP_CANCELED:
393         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
394         case CPU_DOWN_PREPARE:
395         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
396         case CPU_DEAD:
397         case CPU_DEAD_FROZEN:
398                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
399                 return NOTIFY_OK;
400         }
401
402         return NOTIFY_DONE;
403 }
404
405 static __init void init_hrtick(void)
406 {
407         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
408 }
409 #else
410 /*
411  * Called to set the hrtick timer state.
412  *
413  * called with rq->lock held and irqs disabled
414  */
415 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
416 {
417         /*
418          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
419          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
420          */
421         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
422         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
423                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
424 }
425
426 static inline void init_hrtick(void)
427 {
428 }
429 #endif /* CONFIG_SMP */
430
431 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
432 {
433 #ifdef CONFIG_SMP
434         rq->hrtick_csd_pending = 0;
435
436         rq->hrtick_csd.flags = 0;
437         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
438         rq->hrtick_csd.info = rq;
439 #endif
440
441         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
442         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
443 }
444 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
445 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
446 {
447 }
448
449 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
450 {
451 }
452
453 static inline void init_hrtick(void)
454 {
455 }
456 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
457
458 /*
459  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
460  */
461 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
462 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
463         for (;;) {                                                      \
464                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
465                 if (__old == __val)                                     \
466                         break;                                          \
467                 __val = __old;                                          \
468         }                                                               \
469         __old;                                                          \
470 })
471
472 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
473 /*
474  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
475  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
476  * spurious IPIs.
477  */
478 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
479 {
480         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
481         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
482 }
483
484 /*
485  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
486  *
487  * If this returns true, then the idle task promises to call
488  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
489  */
490 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
491 {
492         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
493         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
494
495         for (;;) {
496                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
497                         return false;
498                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
499                         return true;
500                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
501                 if (old == val)
502                         break;
503                 val = old;
504         }
505         return true;
506 }
507
508 #else
509 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
510 {
511         set_tsk_need_resched(p);
512         return true;
513 }
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
517 {
518         return false;
519 }
520 #endif
521 #endif
522
523 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
524 {
525         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
526
527         /*
528          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
529          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
530          * wakeup due to that.
531          *
532          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
533          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
534          */
535         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
536                 return;
537
538         get_task_struct(task);
539
540         /*
541          * The head is context local, there can be no concurrency.
542          */
543         *head->lastp = node;
544         head->lastp = &node->next;
545 }
546
547 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
548 {
549         struct wake_q_node *node = head->first;
550
551         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
552                 struct task_struct *task;
553
554                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
555                 BUG_ON(!task);
556                 /* task can safely be re-inserted now */
557                 node = node->next;
558                 task->wake_q.next = NULL;
559
560                 /*
561                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
562                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
563                  */
564                 wake_up_process(task);
565                 put_task_struct(task);
566         }
567 }
568
569 /*
570  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
571  *
572  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
573  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
574  * the target CPU.
575  */
576 void resched_curr(struct rq *rq)
577 {
578         struct task_struct *curr = rq->curr;
579         int cpu;
580
581         lockdep_assert_held(&rq->lock);
582
583         if (test_tsk_need_resched(curr))
584                 return;
585
586         cpu = cpu_of(rq);
587
588         if (cpu == smp_processor_id()) {
589                 set_tsk_need_resched(curr);
590                 set_preempt_need_resched();
591                 return;
592         }
593
594         if (set_nr_and_not_polling(curr))
595                 smp_send_reschedule(cpu);
596         else
597                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
598 }
599
600 void resched_cpu(int cpu)
601 {
602         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
603         unsigned long flags;
604
605         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
606                 return;
607         resched_curr(rq);
608         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
609 }
610
611 #ifdef CONFIG_SMP
612 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
613 /*
614  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
615  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
616  *
617  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
618  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
619  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
620  */
621 int get_nohz_timer_target(void)
622 {
623         int i, cpu = smp_processor_id();
624         struct sched_domain *sd;
625
626         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
627                 return cpu;
628
629         rcu_read_lock();
630         for_each_domain(cpu, sd) {
631                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
632                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
633                                 cpu = i;
634                                 goto unlock;
635                         }
636                 }
637         }
638
639         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
640                 cpu = housekeeping_any_cpu();
641 unlock:
642         rcu_read_unlock();
643         return cpu;
644 }
645 /*
646  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
647  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
648  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
649  * idle system the next event might even be infinite time into the
650  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
651  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
652  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
653  * wheel for the next timer event.
654  */
655 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
656 {
657         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
658
659         if (cpu == smp_processor_id())
660                 return;
661
662         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
663                 smp_send_reschedule(cpu);
664         else
665                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
666 }
667
668 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
669 {
670         /*
671          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
672          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
673          * If needed we can still optimize that later with an
674          * empty IRQ.
675          */
676         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
677                 if (cpu != smp_processor_id() ||
678                     tick_nohz_tick_stopped())
679                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
680                 return true;
681         }
682
683         return false;
684 }
685
686 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
687 {
688         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
689                 wake_up_idle_cpu(cpu);
690 }
691
692 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
693 {
694         int cpu = smp_processor_id();
695
696         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
697                 return false;
698
699         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
700                 return true;
701
702         /*
703          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
704          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
705          */
706         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
707         return false;
708 }
709
710 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
711
712 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
713 {
714         return false;
715 }
716
717 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
718
719 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
720 bool sched_can_stop_tick(void)
721 {
722         /*
723          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
724          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
725          */
726         if (current->policy == SCHED_FIFO)
727                 return true;
728
729         /*
730          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
731          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
732          */
733         if (current->policy == SCHED_RR) {
734                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
735
736                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
737         }
738
739         /*
740          * More than one running task need preemption.
741          * nr_running update is assumed to be visible
742          * after IPI is sent from wakers.
743          */
744         if (this_rq()->nr_running > 1)
745                 return false;
746
747         return true;
748 }
749 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
750
751 void sched_avg_update(struct rq *rq)
752 {
753         s64 period = sched_avg_period();
754
755         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
756                 /*
757                  * Inline assembly required to prevent the compiler
758                  * optimising this loop into a divmod call.
759                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
760                  */
761                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
762                 rq->age_stamp += period;
763                 rq->rt_avg /= 2;
764         }
765 }
766
767 #endif /* CONFIG_SMP */
768
769 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
770                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
771 /*
772  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
773  * node and @up when leaving it for the final time.
774  *
775  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
776  */
777 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
778                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
779 {
780         struct task_group *parent, *child;
781         int ret;
782
783         parent = from;
784
785 down:
786         ret = (*down)(parent, data);
787         if (ret)
788                 goto out;
789         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
790                 parent = child;
791                 goto down;
792
793 up:
794                 continue;
795         }
796         ret = (*up)(parent, data);
797         if (ret || parent == from)
798                 goto out;
799
800         child = parent;
801         parent = parent->parent;
802         if (parent)
803                 goto up;
804 out:
805         return ret;
806 }
807
808 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
809 {
810         return 0;
811 }
812 #endif
813
814 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
815 {
816         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
817         struct load_weight *load = &p->se.load;
818
819         /*
820          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
821          */
822         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
823                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
824                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
825                 return;
826         }
827
828         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
829         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
830 }
831
832 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
833 {
834         update_rq_clock(rq);
835         sched_info_queued(rq, p);
836         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
837 }
838
839 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
840 {
841         update_rq_clock(rq);
842         sched_info_dequeued(rq, p);
843         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
844 }
845
846 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
847 {
848         if (task_contributes_to_load(p))
849                 rq->nr_uninterruptible--;
850
851         enqueue_task(rq, p, flags);
852 }
853
854 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
855 {
856         if (task_contributes_to_load(p))
857                 rq->nr_uninterruptible++;
858
859         dequeue_task(rq, p, flags);
860 }
861
862 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
863 {
864 /*
865  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
866  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
867  */
868 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
869         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
870 #endif
871 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
872         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
873
874         /*
875          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
876          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
877          * {soft,}irq region.
878          *
879          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
880          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
881          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
882          * monotonic.
883          *
884          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
885          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
886          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
887          * atomic ops.
888          */
889         if (irq_delta > delta)
890                 irq_delta = delta;
891
892         rq->prev_irq_time += irq_delta;
893         delta -= irq_delta;
894 #endif
895 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
896         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
897                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
898                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
899
900                 if (unlikely(steal > delta))
901                         steal = delta;
902
903                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
904                 delta -= steal;
905         }
906 #endif
907
908         rq->clock_task += delta;
909
910 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
911         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
912                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
913 #endif
914 }
915
916 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
917 {
918         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
919         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
920
921         if (stop) {
922                 /*
923                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
924                  * userspace knows about and won't get confused about.
925                  *
926                  * Also, it will make PI more or less work without too
927                  * much confusion -- but then, stop work should not
928                  * rely on PI working anyway.
929                  */
930                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
931
932                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
933         }
934
935         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
936
937         if (old_stop) {
938                 /*
939                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
940                  * it can die in pieces.
941                  */
942                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
943         }
944 }
945
946 /*
947  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
948  */
949 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
950 {
951         return p->static_prio;
952 }
953
954 /*
955  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
956  * without taking RT-inheritance into account. Might be
957  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
958  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
959  * estimator recalculates.
960  */
961 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
962 {
963         int prio;
964
965         if (task_has_dl_policy(p))
966                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
967         else if (task_has_rt_policy(p))
968                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
969         else
970                 prio = __normal_prio(p);
971         return prio;
972 }
973
974 /*
975  * Calculate the current priority, i.e. the priority
976  * taken into account by the scheduler. This value might
977  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
978  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
979  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
980  */
981 static int effective_prio(struct task_struct *p)
982 {
983         p->normal_prio = normal_prio(p);
984         /*
985          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
986          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
987          * to the normal priority:
988          */
989         if (!rt_prio(p->prio))
990                 return p->normal_prio;
991         return p->prio;
992 }
993
994 /**
995  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
996  * @p: the task in question.
997  *
998  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
999  */
1000 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1001 {
1002         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1007  * use the balance_callback list if you want balancing.
1008  *
1009  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1010  * balance_callback().
1011  */
1012 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1013                                        const struct sched_class *prev_class,
1014                                        int oldprio)
1015 {
1016         if (prev_class != p->sched_class) {
1017                 if (prev_class->switched_from)
1018                         prev_class->switched_from(rq, p);
1019
1020                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1021         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1022                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1023 }
1024
1025 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1026 {
1027         const struct sched_class *class;
1028
1029         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1030                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1031         } else {
1032                 for_each_class(class) {
1033                         if (class == rq->curr->sched_class)
1034                                 break;
1035                         if (class == p->sched_class) {
1036                                 resched_curr(rq);
1037                                 break;
1038                         }
1039                 }
1040         }
1041
1042         /*
1043          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1044          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1045          */
1046         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1047                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051 /*
1052  * This is how migration works:
1053  *
1054  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1055  *    stop_one_cpu().
1056  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1057  *    off the CPU)
1058  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1059  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1060  *    it and puts it into the right queue.
1061  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1062  *    is done.
1063  */
1064
1065 /*
1066  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1067  *
1068  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1069  */
1070 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1071 {
1072         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1073
1074         dequeue_task(rq, p, 0);
1075         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1076         set_task_cpu(p, new_cpu);
1077         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1078
1079         rq = cpu_rq(new_cpu);
1080
1081         raw_spin_lock(&rq->lock);
1082         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1083         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1084         enqueue_task(rq, p, 0);
1085         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1086
1087         return rq;
1088 }
1089
1090 struct migration_arg {
1091         struct task_struct *task;
1092         int dest_cpu;
1093 };
1094
1095 /*
1096  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1097  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1098  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1099  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1100  *
1101  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1102  * as the task is no longer on this CPU.
1103  */
1104 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1105 {
1106         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1107                 return rq;
1108
1109         /* Affinity changed (again). */
1110         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1111                 return rq;
1112
1113         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1114
1115         return rq;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1120  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1121  * 'pushing' onto another runqueue.
1122  */
1123 static int migration_cpu_stop(void *data)
1124 {
1125         struct migration_arg *arg = data;
1126         struct task_struct *p = arg->task;
1127         struct rq *rq = this_rq();
1128
1129         /*
1130          * The original target cpu might have gone down and we might
1131          * be on another cpu but it doesn't matter.
1132          */
1133         local_irq_disable();
1134         /*
1135          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1136          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1137          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1138          */
1139         sched_ttwu_pending();
1140
1141         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1142         raw_spin_lock(&rq->lock);
1143         /*
1144          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1145          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1146          * we're holding p->pi_lock.
1147          */
1148         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1149                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1150         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1151         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1152
1153         local_irq_enable();
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 /*
1158  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1159  * actually call this function.
1160  */
1161 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1162 {
1163         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1164         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1165 }
1166
1167 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1168 {
1169         struct rq *rq = task_rq(p);
1170         bool queued, running;
1171
1172         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1173
1174         queued = task_on_rq_queued(p);
1175         running = task_current(rq, p);
1176
1177         if (queued) {
1178                 /*
1179                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1180                  * holding rq->lock.
1181                  */
1182                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1183                 dequeue_task(rq, p, 0);
1184         }
1185         if (running)
1186                 put_prev_task(rq, p);
1187
1188         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1189
1190         if (running)
1191                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1192         if (queued)
1193                 enqueue_task(rq, p, 0);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1198  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1199  * is removed from the allowed bitmask.
1200  *
1201  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1202  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1203  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1204  */
1205 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1206                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1207 {
1208         unsigned long flags;
1209         struct rq *rq;
1210         unsigned int dest_cpu;
1211         int ret = 0;
1212
1213         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1214
1215         /*
1216          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1217          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1218          */
1219         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1220                 ret = -EINVAL;
1221                 goto out;
1222         }
1223
1224         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1225                 goto out;
1226
1227         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1228                 ret = -EINVAL;
1229                 goto out;
1230         }
1231
1232         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1233
1234         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1235         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1236                 goto out;
1237
1238         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1239         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1240                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1241                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1242                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1243                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1244                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1245                 return 0;
1246         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1247                 /*
1248                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1249                  * afterwards anyway.
1250                  */
1251                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1252                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1253                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1254         }
1255 out:
1256         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1257
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1262 {
1263         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1264 }
1265 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1266
1267 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1270         /*
1271          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1272          * ttwu() will sort out the placement.
1273          */
1274         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1275                         !p->on_rq);
1276
1277 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1278         /*
1279          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1280          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1281          *
1282          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1283          * see task_group().
1284          *
1285          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1286          * task_rq_lock().
1287          */
1288         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1289                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1290 #endif
1291 #endif
1292
1293         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1294
1295         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1296                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1297                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1298                 p->se.nr_migrations++;
1299                 perf_event_task_migrate(p);
1300         }
1301
1302         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1303 }
1304
1305 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1306 {
1307         if (task_on_rq_queued(p)) {
1308                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1309
1310                 src_rq = task_rq(p);
1311                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1312
1313                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1314                 set_task_cpu(p, cpu);
1315                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1316                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1317         } else {
1318                 /*
1319                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1320                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1321                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1322                  */
1323                 p->wake_cpu = cpu;
1324         }
1325 }
1326
1327 struct migration_swap_arg {
1328         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1329         int src_cpu, dst_cpu;
1330 };
1331
1332 static int migrate_swap_stop(void *data)
1333 {
1334         struct migration_swap_arg *arg = data;
1335         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1336         int ret = -EAGAIN;
1337
1338         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1339         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1340
1341         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1342                         &arg->dst_task->pi_lock);
1343         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1344         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1345                 goto unlock;
1346
1347         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1348                 goto unlock;
1349
1350         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1351                 goto unlock;
1352
1353         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1354                 goto unlock;
1355
1356         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1357         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1358
1359         ret = 0;
1360
1361 unlock:
1362         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1363         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1364         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1365
1366         return ret;
1367 }
1368
1369 /*
1370  * Cross migrate two tasks
1371  */
1372 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1373 {
1374         struct migration_swap_arg arg;
1375         int ret = -EINVAL;
1376
1377         arg = (struct migration_swap_arg){
1378                 .src_task = cur,
1379                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1380                 .dst_task = p,
1381                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1382         };
1383
1384         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1385                 goto out;
1386
1387         /*
1388          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1389          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1390          */
1391         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1392                 goto out;
1393
1394         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1395                 goto out;
1396
1397         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1398                 goto out;
1399
1400         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1401         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1402
1403 out:
1404         return ret;
1405 }
1406
1407 /*
1408  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1409  *
1410  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1411  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1412  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1413  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1414  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1415  * @p has remained unscheduled the whole time.
1416  *
1417  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1418  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1419  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1420  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1421  * waiting to become inactive.
1422  */
1423 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1424 {
1425         unsigned long flags;
1426         int running, queued;
1427         unsigned long ncsw;
1428         struct rq *rq;
1429
1430         for (;;) {
1431                 /*
1432                  * We do the initial early heuristics without holding
1433                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1434                  * the runqueue lock when things look like they will
1435                  * work out!
1436                  */
1437                 rq = task_rq(p);
1438
1439                 /*
1440                  * If the task is actively running on another CPU
1441                  * still, just relax and busy-wait without holding
1442                  * any locks.
1443                  *
1444                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1445                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1446                  * But we don't care, since "task_running()" will
1447                  * return false if the runqueue has changed and p
1448                  * is actually now running somewhere else!
1449                  */
1450                 while (task_running(rq, p)) {
1451                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1452                                 return 0;
1453                         cpu_relax();
1454                 }
1455
1456                 /*
1457                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1458                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1459                  * just go back and repeat.
1460                  */
1461                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1462                 trace_sched_wait_task(p);
1463                 running = task_running(rq, p);
1464                 queued = task_on_rq_queued(p);
1465                 ncsw = 0;
1466                 if (!match_state || p->state == match_state)
1467                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1468                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1469
1470                 /*
1471                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1472                  */
1473                 if (unlikely(!ncsw))
1474                         break;
1475
1476                 /*
1477                  * Was it really running after all now that we
1478                  * checked with the proper locks actually held?
1479                  *
1480                  * Oops. Go back and try again..
1481                  */
1482                 if (unlikely(running)) {
1483                         cpu_relax();
1484                         continue;
1485                 }
1486
1487                 /*
1488                  * It's not enough that it's not actively running,
1489                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1490                  * preempted!
1491                  *
1492                  * So if it was still runnable (but just not actively
1493                  * running right now), it's preempted, and we should
1494                  * yield - it could be a while.
1495                  */
1496                 if (unlikely(queued)) {
1497                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1498
1499                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1500                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1501                         continue;
1502                 }
1503
1504                 /*
1505                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1506                  * runnable, which means that it will never become
1507                  * running in the future either. We're all done!
1508                  */
1509                 break;
1510         }
1511
1512         return ncsw;
1513 }
1514
1515 /***
1516  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1517  * @p: the to-be-kicked thread
1518  *
1519  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1520  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1521  *
1522  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1523  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1524  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1525  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1526  * achieved as well.
1527  */
1528 void kick_process(struct task_struct *p)
1529 {
1530         int cpu;
1531
1532         preempt_disable();
1533         cpu = task_cpu(p);
1534         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1535                 smp_send_reschedule(cpu);
1536         preempt_enable();
1537 }
1538 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1539
1540 /*
1541  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1542  */
1543 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1544 {
1545         int nid = cpu_to_node(cpu);
1546         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1547         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1548         int dest_cpu;
1549
1550         /*
1551          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1552          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1553          * select the cpu on the other node.
1554          */
1555         if (nid != -1) {
1556                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1557
1558                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1559                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1560                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1561                                 continue;
1562                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1563                                 continue;
1564                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1565                                 return dest_cpu;
1566                 }
1567         }
1568
1569         for (;;) {
1570                 /* Any allowed, online CPU? */
1571                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1572                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1573                                 continue;
1574                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1575                                 continue;
1576                         goto out;
1577                 }
1578
1579                 switch (state) {
1580                 case cpuset:
1581                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1582                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1583                         state = possible;
1584                         break;
1585
1586                 case possible:
1587                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1588                         state = fail;
1589                         break;
1590
1591                 case fail:
1592                         BUG();
1593                         break;
1594                 }
1595         }
1596
1597 out:
1598         if (state != cpuset) {
1599                 /*
1600                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1601                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1602                  * leave kernel.
1603                  */
1604                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1605                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1606                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1607                 }
1608         }
1609
1610         return dest_cpu;
1611 }
1612
1613 /*
1614  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1615  */
1616 static inline
1617 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1618 {
1619         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1620
1621         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1622                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1623
1624         /*
1625          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1626          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1627          * cpu.
1628          *
1629          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1630          *
1631          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1632          *   not worry about this generic constraint ]
1633          */
1634         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1635                      !cpu_online(cpu)))
1636                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1637
1638         return cpu;
1639 }
1640
1641 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1642 {
1643         s64 diff = sample - *avg;
1644         *avg += diff >> 3;
1645 }
1646
1647 #else
1648
1649 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1650                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1651 {
1652         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1653 }
1654
1655 #endif /* CONFIG_SMP */
1656
1657 static void
1658 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1659 {
1660 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1661         struct rq *rq = this_rq();
1662
1663 #ifdef CONFIG_SMP
1664         int this_cpu = smp_processor_id();
1665
1666         if (cpu == this_cpu) {
1667                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1668                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1669         } else {
1670                 struct sched_domain *sd;
1671
1672                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1673                 rcu_read_lock();
1674                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1675                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1676                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1677                                 break;
1678                         }
1679                 }
1680                 rcu_read_unlock();
1681         }
1682
1683         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1684                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1685
1686 #endif /* CONFIG_SMP */
1687
1688         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1689         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1690
1691         if (wake_flags & WF_SYNC)
1692                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1693
1694 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1695 }
1696
1697 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1698 {
1699         activate_task(rq, p, en_flags);
1700         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1701
1702         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1703         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1704                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1705 }
1706
1707 /*
1708  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1709  */
1710 static void
1711 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1712 {
1713         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1714         p->state = TASK_RUNNING;
1715         trace_sched_wakeup(p);
1716
1717 #ifdef CONFIG_SMP
1718         if (p->sched_class->task_woken) {
1719                 /*
1720                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1721                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1722                  */
1723                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1724                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1725                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1726         }
1727
1728         if (rq->idle_stamp) {
1729                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1730                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1731
1732                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1733
1734                 if (rq->avg_idle > max)
1735                         rq->avg_idle = max;
1736
1737                 rq->idle_stamp = 0;
1738         }
1739 #endif
1740 }
1741
1742 static void
1743 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1744 {
1745         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1746
1747 #ifdef CONFIG_SMP
1748         if (p->sched_contributes_to_load)
1749                 rq->nr_uninterruptible--;
1750 #endif
1751
1752         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1753         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1754 }
1755
1756 /*
1757  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1758  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1759  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1760  * the task is still ->on_rq.
1761  */
1762 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1763 {
1764         struct rq *rq;
1765         int ret = 0;
1766
1767         rq = __task_rq_lock(p);
1768         if (task_on_rq_queued(p)) {
1769                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1770                 update_rq_clock(rq);
1771                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1772                 ret = 1;
1773         }
1774         __task_rq_unlock(rq);
1775
1776         return ret;
1777 }
1778
1779 #ifdef CONFIG_SMP
1780 void sched_ttwu_pending(void)
1781 {
1782         struct rq *rq = this_rq();
1783         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1784         struct task_struct *p;
1785         unsigned long flags;
1786
1787         if (!llist)
1788                 return;
1789
1790         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1791         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1792
1793         while (llist) {
1794                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1795                 llist = llist_next(llist);
1796                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1797         }
1798
1799         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1800         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1801 }
1802
1803 void scheduler_ipi(void)
1804 {
1805         /*
1806          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1807          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1808          * this IPI.
1809          */
1810         preempt_fold_need_resched();
1811
1812         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1813                 return;
1814
1815         /*
1816          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1817          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1818          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1819          * we do call them.
1820          *
1821          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1822          * properly.
1823          *
1824          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1825          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1826          * somewhat pessimize the simple resched case.
1827          */
1828         irq_enter();
1829         sched_ttwu_pending();
1830
1831         /*
1832          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1833          */
1834         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1835                 this_rq()->idle_balance = 1;
1836                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1837         }
1838         irq_exit();
1839 }
1840
1841 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1842 {
1843         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1844
1845         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1846                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1847                         smp_send_reschedule(cpu);
1848                 else
1849                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1850         }
1851 }
1852
1853 void wake_up_if_idle(int cpu)
1854 {
1855         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1856         unsigned long flags;
1857
1858         rcu_read_lock();
1859
1860         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1861                 goto out;
1862
1863         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1864                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1865         } else {
1866                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1867                 if (is_idle_task(rq->curr))
1868                         smp_send_reschedule(cpu);
1869                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1870                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1871         }
1872
1873 out:
1874         rcu_read_unlock();
1875 }
1876
1877 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1878 {
1879         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1880 }
1881 #endif /* CONFIG_SMP */
1882
1883 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1884 {
1885         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1886
1887 #if defined(CONFIG_SMP)
1888         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1889                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1890                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1891                 return;
1892         }
1893 #endif
1894
1895         raw_spin_lock(&rq->lock);
1896         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1897         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1898         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1899         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1900 }
1901
1902 /**
1903  * try_to_wake_up - wake up a thread
1904  * @p: the thread to be awakened
1905  * @state: the mask of task states that can be woken
1906  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1907  *
1908  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1909  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1910  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1911  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1912  * runnable without the overhead of this.
1913  *
1914  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1915  * or @state didn't match @p's state.
1916  */
1917 static int
1918 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1919 {
1920         unsigned long flags;
1921         int cpu, success = 0;
1922
1923         /*
1924          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1925          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1926          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1927          * set_current_state() the waiting thread does.
1928          */
1929         smp_mb__before_spinlock();
1930         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1931         if (!(p->state & state))
1932                 goto out;
1933
1934         trace_sched_waking(p);
1935
1936         success = 1; /* we're going to change ->state */
1937         cpu = task_cpu(p);
1938
1939         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1940                 goto stat;
1941
1942 #ifdef CONFIG_SMP
1943         /*
1944          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1945          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1946          */
1947         while (p->on_cpu)
1948                 cpu_relax();
1949         /*
1950          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1951          */
1952         smp_rmb();
1953
1954         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1955         p->state = TASK_WAKING;
1956
1957         if (p->sched_class->task_waking)
1958                 p->sched_class->task_waking(p);
1959
1960         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1961         if (task_cpu(p) != cpu) {
1962                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1963                 set_task_cpu(p, cpu);
1964         }
1965 #endif /* CONFIG_SMP */
1966
1967         ttwu_queue(p, cpu);
1968 stat:
1969         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1970 out:
1971         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1972
1973         return success;
1974 }
1975
1976 /**
1977  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1978  * @p: the thread to be awakened
1979  *
1980  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1981  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1982  * the current task.
1983  */
1984 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1985 {
1986         struct rq *rq = task_rq(p);
1987
1988         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1989             WARN_ON_ONCE(p == current))
1990                 return;
1991
1992         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1993
1994         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1995                 /*
1996                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1997                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1998                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1999                  * not yet picked a replacement task.
2000                  */
2001                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2002                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2003                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2004                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2005                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2006         }
2007
2008         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2009                 goto out;
2010
2011         trace_sched_waking(p);
2012
2013         if (!task_on_rq_queued(p))
2014                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2015
2016         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2017         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2018 out:
2019         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2020 }
2021
2022 /**
2023  * wake_up_process - Wake up a specific process
2024  * @p: The process to be woken up.
2025  *
2026  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2027  * processes.
2028  *
2029  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2030  *
2031  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2032  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2033  */
2034 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2035 {
2036         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
2037         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2038 }
2039 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2040
2041 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2042 {
2043         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2044 }
2045
2046 /*
2047  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2048  */
2049 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2050 {
2051         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2052
2053         dl_se->dl_runtime = 0;
2054         dl_se->dl_deadline = 0;
2055         dl_se->dl_period = 0;
2056         dl_se->flags = 0;
2057         dl_se->dl_bw = 0;
2058
2059         dl_se->dl_throttled = 0;
2060         dl_se->dl_new = 1;
2061         dl_se->dl_yielded = 0;
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2066  * p is forked by current.
2067  *
2068  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2069  */
2070 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2071 {
2072         p->on_rq                        = 0;
2073
2074         p->se.on_rq                     = 0;
2075         p->se.exec_start                = 0;
2076         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2077         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2078         p->se.nr_migrations             = 0;
2079         p->se.vruntime                  = 0;
2080         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2081
2082 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2083         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2084 #endif
2085
2086         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2087         init_dl_task_timer(&p->dl);
2088         __dl_clear_params(p);
2089
2090         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2091
2092 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2093         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2094 #endif
2095
2096 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2097         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2098                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2099                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2100         }
2101
2102         if (clone_flags & CLONE_VM)
2103                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2104         else
2105                 p->numa_preferred_nid = -1;
2106
2107         p->node_stamp = 0ULL;
2108         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2109         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2110         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2111         p->numa_faults = NULL;
2112         p->last_task_numa_placement = 0;
2113         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2114
2115         p->numa_group = NULL;
2116 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2117 }
2118
2119 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2120 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2121 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2122 {
2123         if (enabled)
2124                 sched_feat_set("NUMA");
2125         else
2126                 sched_feat_set("NO_NUMA");
2127 }
2128 #else
2129 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
2130
2131 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2132 {
2133         numabalancing_enabled = enabled;
2134 }
2135 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2136
2137 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2138 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2139                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2140 {
2141         struct ctl_table t;
2142         int err;
2143         int state = numabalancing_enabled;
2144
2145         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2146                 return -EPERM;
2147
2148         t = *table;
2149         t.data = &state;
2150         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2151         if (err < 0)
2152                 return err;
2153         if (write)
2154                 set_numabalancing_state(state);
2155         return err;
2156 }
2157 #endif
2158 #endif
2159
2160 /*
2161  * fork()/clone()-time setup:
2162  */
2163 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2164 {
2165         unsigned long flags;
2166         int cpu = get_cpu();
2167
2168         __sched_fork(clone_flags, p);
2169         /*
2170          * We mark the process as running here. This guarantees that
2171          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2172          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2173          */
2174         p->state = TASK_RUNNING;
2175
2176         /*
2177          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2178          */
2179         p->prio = current->normal_prio;
2180
2181         /*
2182          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2183          */
2184         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2185                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2186                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2187                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2188                         p->rt_priority = 0;
2189                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2190                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2191
2192                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2193                 set_load_weight(p);
2194
2195                 /*
2196                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2197                  * fulfilled its duty:
2198                  */
2199                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2200         }
2201
2202         if (dl_prio(p->prio)) {
2203                 put_cpu();
2204                 return -EAGAIN;
2205         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2206                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2207         } else {
2208                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2209         }
2210
2211         if (p->sched_class->task_fork)
2212                 p->sched_class->task_fork(p);
2213
2214         /*
2215          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2216          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2217          * is ran before sched_fork().
2218          *
2219          * Silence PROVE_RCU.
2220          */
2221         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2222         set_task_cpu(p, cpu);
2223         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2224
2225 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2226         if (likely(sched_info_on()))
2227                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2228 #endif
2229 #if defined(CONFIG_SMP)
2230         p->on_cpu = 0;
2231 #endif
2232         init_task_preempt_count(p);
2233 #ifdef CONFIG_SMP
2234         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2235         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2236 #endif
2237
2238         put_cpu();
2239         return 0;
2240 }
2241
2242 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2243 {
2244         if (runtime == RUNTIME_INF)
2245                 return 1ULL << 20;
2246
2247         /*
2248          * Doing this here saves a lot of checks in all
2249          * the calling paths, and returning zero seems
2250          * safe for them anyway.
2251          */
2252         if (period == 0)
2253                 return 0;
2254
2255         return div64_u64(runtime << 20, period);
2256 }
2257
2258 #ifdef CONFIG_SMP
2259 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2260 {
2261         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2262                          "sched RCU must be held");
2263         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2264 }
2265
2266 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2267 {
2268         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2269         int cpus = 0;
2270
2271         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2272                          "sched RCU must be held");
2273         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2274                 cpus++;
2275
2276         return cpus;
2277 }
2278 #else
2279 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2280 {
2281         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2282 }
2283
2284 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2285 {
2286         return 1;
2287 }
2288 #endif
2289
2290 /*
2291  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2292  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2293  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2294  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2295  *
2296  * This function is called while holding p's rq->lock.
2297  *
2298  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2299  * __setparam_dl().
2300  */
2301 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2302                        const struct sched_attr *attr)
2303 {
2304
2305         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2306         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2307         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2308         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2309         int cpus, err = -1;
2310
2311         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2312                 return 0;
2313
2314         /*
2315          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2316          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2317          * allocated bandwidth of the container.
2318          */
2319         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2320         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2321         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2322             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2323                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2324                 err = 0;
2325         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2326                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2327                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2328                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2329                 err = 0;
2330         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2331                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2332                 err = 0;
2333         }
2334         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2335
2336         return err;
2337 }
2338
2339 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2340
2341 /*
2342  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2343  *
2344  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2345  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2346  * on the runqueue and wakes it.
2347  */
2348 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2349 {
2350         unsigned long flags;
2351         struct rq *rq;
2352
2353         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2354 #ifdef CONFIG_SMP
2355         /*
2356          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2357          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2358          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2359          */
2360         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2361 #endif
2362
2363         /* Initialize new task's runnable average */
2364         init_entity_runnable_average(&p->se);
2365         rq = __task_rq_lock(p);
2366         activate_task(rq, p, 0);
2367         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2368         trace_sched_wakeup_new(p);
2369         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2370 #ifdef CONFIG_SMP
2371         if (p->sched_class->task_woken)
2372                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2373 #endif
2374         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2375 }
2376
2377 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2378
2379 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2380
2381 void preempt_notifier_inc(void)
2382 {
2383         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2384 }
2385 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2386
2387 void preempt_notifier_dec(void)
2388 {
2389         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2390 }
2391 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2392
2393 /**
2394  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2395  * @notifier: notifier struct to register
2396  */
2397 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2398 {
2399         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2400                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2401
2402         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2403 }
2404 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2405
2406 /**
2407  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2408  * @notifier: notifier struct to unregister
2409  *
2410  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2411  */
2412 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2413 {
2414         hlist_del(&notifier->link);
2415 }
2416 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2417
2418 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2419 {
2420         struct preempt_notifier *notifier;
2421
2422         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2423                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2424 }
2425
2426 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2427 {
2428         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2429                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2430 }
2431
2432 static void
2433 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2434                                    struct task_struct *next)
2435 {
2436         struct preempt_notifier *notifier;
2437
2438         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2439                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2440 }
2441
2442 static __always_inline void
2443 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2444                                  struct task_struct *next)
2445 {
2446         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2447                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2448 }
2449
2450 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2451
2452 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2453 {
2454 }
2455
2456 static inline void
2457 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2458                                  struct task_struct *next)
2459 {
2460 }
2461
2462 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2463
2464 /**
2465  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2466  * @rq: the runqueue preparing to switch
2467  * @prev: the current task that is being switched out
2468  * @next: the task we are going to switch to.
2469  *
2470  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2471  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2472  * switch.
2473  *
2474  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2475  * hooks.
2476  */
2477 static inline void
2478 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2479                     struct task_struct *next)
2480 {
2481         trace_sched_switch(prev, next);
2482         sched_info_switch(rq, prev, next);
2483         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2484         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2485         prepare_lock_switch(rq, next);
2486         prepare_arch_switch(next);
2487 }
2488
2489 /**
2490  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2491  * @prev: the thread we just switched away from.
2492  *
2493  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2494  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2495  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2496  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2497  *
2498  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2499  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2500  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2501  * details.)
2502  *
2503  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2504  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2505  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2506  * because prev may have moved to another CPU.
2507  */
2508 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2509         __releases(rq->lock)
2510 {
2511         struct rq *rq = this_rq();
2512         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2513         long prev_state;
2514
2515         rq->prev_mm = NULL;
2516
2517         /*
2518          * A task struct has one reference for the use as "current".
2519          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2520          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2521          * the scheduled task must drop that reference.
2522          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2523          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2524          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2525          * be dropped twice.
2526          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2527          */
2528         prev_state = prev->state;
2529         vtime_task_switch(prev);
2530         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2531         finish_lock_switch(rq, prev);
2532         finish_arch_post_lock_switch();
2533
2534         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2535         if (mm)
2536                 mmdrop(mm);
2537         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2538                 if (prev->sched_class->task_dead)
2539                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2540
2541                 /*
2542                  * Remove function-return probe instances associated with this
2543                  * task and put them back on the free list.
2544                  */
2545                 kprobe_flush_task(prev);
2546                 put_task_struct(prev);
2547         }
2548
2549         tick_nohz_task_switch();
2550         return rq;
2551 }
2552
2553 #ifdef CONFIG_SMP
2554
2555 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2556 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2557 {
2558         struct callback_head *head, *next;
2559         void (*func)(struct rq *rq);
2560         unsigned long flags;
2561
2562         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2563         head = rq->balance_callback;
2564         rq->balance_callback = NULL;
2565         while (head) {
2566                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2567                 next = head->next;
2568                 head->next = NULL;
2569                 head = next;
2570
2571                 func(rq);
2572         }
2573         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2574 }
2575
2576 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2577 {
2578         if (unlikely(rq->balance_callback))
2579                 __balance_callback(rq);
2580 }
2581
2582 #else
2583
2584 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2585 {
2586 }
2587
2588 #endif
2589
2590 /**
2591  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2592  * @prev: the thread we just switched away from.
2593  */
2594 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2595         __releases(rq->lock)
2596 {
2597         struct rq *rq;
2598
2599         /* finish_task_switch() drops rq->lock and enables preemtion */
2600         preempt_disable();
2601         rq = finish_task_switch(prev);
2602         balance_callback(rq);
2603         preempt_enable();
2604
2605         if (current->set_child_tid)
2606                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2607 }
2608
2609 /*
2610  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2611  */
2612 static inline struct rq *
2613 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2614                struct task_struct *next)
2615 {
2616         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2617
2618         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2619
2620         mm = next->mm;
2621         oldmm = prev->active_mm;
2622         /*
2623          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2624          * combine the page table reload and the switch backend into
2625          * one hypercall.
2626          */
2627         arch_start_context_switch(prev);
2628
2629         if (!mm) {
2630                 next->active_mm = oldmm;
2631                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2632                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2633         } else
2634                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2635
2636         if (!prev->mm) {
2637                 prev->active_mm = NULL;
2638                 rq->prev_mm = oldmm;
2639         }
2640         /*
2641          * Since the runqueue lock will be released by the next
2642          * task (which is an invalid locking op but in the case
2643          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2644          * do an early lockdep release here:
2645          */
2646         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2647         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2648
2649         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2650         switch_to(prev, next, prev);
2651         barrier();
2652
2653         return finish_task_switch(prev);
2654 }
2655
2656 /*
2657  * nr_running and nr_context_switches:
2658  *
2659  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2660  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2661  */
2662 unsigned long nr_running(void)
2663 {
2664         unsigned long i, sum = 0;
2665
2666         for_each_online_cpu(i)
2667                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2668
2669         return sum;
2670 }
2671
2672 /*
2673  * Check if only the current task is running on the cpu.
2674  */
2675 bool single_task_running(void)
2676 {
2677         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2678                 return true;
2679         else
2680                 return false;
2681 }
2682 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2683
2684 unsigned long long nr_context_switches(void)
2685 {
2686         int i;
2687         unsigned long long sum = 0;
2688
2689         for_each_possible_cpu(i)
2690                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2691
2692         return sum;
2693 }
2694
2695 unsigned long nr_iowait(void)
2696 {
2697         unsigned long i, sum = 0;
2698
2699         for_each_possible_cpu(i)
2700                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2701
2702         return sum;
2703 }
2704
2705 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2706 {
2707         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2708         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2709 }
2710
2711 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2712 {
2713         struct rq *rq = this_rq();
2714         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2715         *load = rq->load.weight;
2716 }
2717
2718 #ifdef CONFIG_SMP
2719
2720 /*
2721  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2722  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2723  */
2724 void sched_exec(void)
2725 {
2726         struct task_struct *p = current;
2727         unsigned long flags;
2728         int dest_cpu;
2729
2730         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2731         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2732         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2733                 goto unlock;
2734
2735         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2736                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2737
2738                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2739                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2740                 return;
2741         }
2742 unlock:
2743         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2744 }
2745
2746 #endif
2747
2748 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2749 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2750
2751 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2752 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2753
2754 /*
2755  * Return accounted runtime for the task.
2756  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2757  * pending runtime that have not been accounted yet.
2758  */
2759 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2760 {
2761         unsigned long flags;
2762         struct rq *rq;
2763         u64 ns;
2764
2765 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2766         /*
2767          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2768          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2769          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2770          *
2771          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2772          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2773          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2774          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2775          * been accounted, so we're correct here as well.
2776          */
2777         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2778                 return p->se.sum_exec_runtime;
2779 #endif
2780
2781         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2782         /*
2783          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2784          * project cycles that may never be accounted to this
2785          * thread, breaking clock_gettime().
2786          */
2787         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2788                 update_rq_clock(rq);
2789                 p->sched_class->update_curr(rq);
2790         }
2791         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2792         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2793
2794         return ns;
2795 }
2796
2797 /*
2798  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2799  * We call it with interrupts disabled.
2800  */
2801 void scheduler_tick(void)
2802 {
2803         int cpu = smp_processor_id();
2804         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2805         struct task_struct *curr = rq->curr;
2806
2807         sched_clock_tick();
2808
2809         raw_spin_lock(&rq->lock);
2810         update_rq_clock(rq);
2811         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2812         update_cpu_load_active(rq);
2813         calc_global_load_tick(rq);
2814         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2815
2816         perf_event_task_tick();
2817
2818 #ifdef CONFIG_SMP
2819         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2820         trigger_load_balance(rq);
2821 #endif
2822         rq_last_tick_reset(rq);
2823 }
2824
2825 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2826 /**
2827  * scheduler_tick_max_deferment
2828  *
2829  * Keep at least one tick per second when a single
2830  * active task is running because the scheduler doesn't
2831  * yet completely support full dynticks environment.
2832  *
2833  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2834  * balancing, etc... continue to move forward, even
2835  * with a very low granularity.
2836  *
2837  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2838  */
2839 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2840 {
2841         struct rq *rq = this_rq();
2842         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2843
2844         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2845
2846         if (time_before_eq(next, now))
2847                 return 0;
2848
2849         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2850 }
2851 #endif
2852
2853 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2854 {
2855         if (in_lock_functions(addr)) {
2856                 addr = CALLER_ADDR2;
2857                 if (in_lock_functions(addr))
2858                         addr = CALLER_ADDR3;
2859         }
2860         return addr;
2861 }
2862
2863 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2864                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2865
2866 void preempt_count_add(int val)
2867 {
2868 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2869         /*
2870          * Underflow?
2871          */
2872         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2873                 return;
2874 #endif
2875         __preempt_count_add(val);
2876 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2877         /*
2878          * Spinlock count overflowing soon?
2879          */
2880         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2881                                 PREEMPT_MASK - 10);
2882 #endif
2883         if (preempt_count() == val) {
2884                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2885 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2886                 current->preempt_disable_ip = ip;
2887 #endif
2888                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2889         }
2890 }
2891 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2892 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2893
2894 void preempt_count_sub(int val)
2895 {
2896 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2897         /*
2898          * Underflow?
2899          */
2900         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2901                 return;
2902         /*
2903          * Is the spinlock portion underflowing?
2904          */
2905         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2906                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2907                 return;
2908 #endif
2909
2910         if (preempt_count() == val)
2911                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2912         __preempt_count_sub(val);
2913 }
2914 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2915 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2916
2917 #endif
2918
2919 /*
2920  * Print scheduling while atomic bug:
2921  */
2922 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2923 {
2924         if (oops_in_progress)
2925                 return;
2926
2927         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2928                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2929
2930         debug_show_held_locks(prev);
2931         print_modules();
2932         if (irqs_disabled())
2933                 print_irqtrace_events(prev);
2934 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2935         if (in_atomic_preempt_off()) {
2936                 pr_err("Preemption disabled at:");
2937                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2938                 pr_cont("\n");
2939         }
2940 #endif
2941         dump_stack();
2942         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2943 }
2944
2945 /*
2946  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2947  */
2948 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2949 {
2950 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2951         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2952 #endif
2953         /*
2954          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2955          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2956          * if we are scheduling when we should not.
2957          */
2958         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2959                 __schedule_bug(prev);
2960         rcu_sleep_check();
2961
2962         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2963
2964         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2965 }
2966
2967 /*
2968  * Pick up the highest-prio task:
2969  */
2970 static inline struct task_struct *
2971 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2972 {
2973         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2974         struct task_struct *p;
2975
2976         /*
2977          * Optimization: we know that if all tasks are in
2978          * the fair class we can call that function directly:
2979          */
2980         if (likely(prev->sched_class == class &&
2981                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2982                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2983                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2984                         goto again;
2985
2986                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2987                 if (unlikely(!p))
2988                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2989
2990                 return p;
2991         }
2992
2993 again:
2994         for_each_class(class) {
2995                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2996                 if (p) {
2997                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2998                                 goto again;
2999                         return p;
3000                 }
3001         }
3002
3003         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3004 }
3005
3006 /*
3007  * __schedule() is the main scheduler function.
3008  *
3009  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3010  *
3011  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3012  *
3013  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3014  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3015  *
3016  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3017  *      interrupt handler scheduler_tick().
3018  *
3019  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3020  *      task to the run-queue and that's it.
3021  *
3022  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3023  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3024  *      called on the nearest possible occasion:
3025  *
3026  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3027  *
3028  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3029  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3030  *           spin_unlock()!)
3031  *
3032  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3033  *           preemptible context
3034  *
3035  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3036  *         then at the next:
3037  *
3038  *          - cond_resched() call
3039  *          - explicit schedule() call
3040  *          - return from syscall or exception to user-space
3041  *          - return from interrupt-handler to user-space
3042  *
3043  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3044  */
3045 static void __sched __schedule(void)
3046 {
3047         struct task_struct *prev, *next;
3048         unsigned long *switch_count;
3049         struct rq *rq;
3050         int cpu;
3051
3052         cpu = smp_processor_id();
3053         rq = cpu_rq(cpu);
3054         rcu_note_context_switch();
3055         prev = rq->curr;
3056
3057         schedule_debug(prev);
3058
3059         if (sched_feat(HRTICK))
3060                 hrtick_clear(rq);
3061
3062         /*
3063          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3064          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3065          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3066          */
3067         smp_mb__before_spinlock();
3068         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3069         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3070
3071         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3072
3073         switch_count = &prev->nivcsw;
3074         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3075                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3076                         prev->state = TASK_RUNNING;
3077                 } else {
3078                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3079                         prev->on_rq = 0;
3080
3081                         /*
3082                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3083                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3084                          * concurrency.
3085                          */
3086                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3087                                 struct task_struct *to_wakeup;
3088
3089                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3090                                 if (to_wakeup)
3091                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3092                         }
3093                 }
3094                 switch_count = &prev->nvcsw;
3095         }
3096
3097         if (task_on_rq_queued(prev))
3098                 update_rq_clock(rq);
3099
3100         next = pick_next_task(rq, prev);
3101         clear_tsk_need_resched(prev);
3102         clear_preempt_need_resched();
3103         rq->clock_skip_update = 0;
3104
3105         if (likely(prev != next)) {
3106                 rq->nr_switches++;
3107                 rq->curr = next;
3108                 ++*switch_count;
3109
3110                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3111                 cpu = cpu_of(rq);
3112         } else {
3113                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3114                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3115         }
3116
3117         balance_callback(rq);
3118 }
3119
3120 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3121 {
3122         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3123                 return;
3124         /*
3125          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3126          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3127          */
3128         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3129                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3130 }
3131
3132 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3133 {
3134         struct task_struct *tsk = current;
3135
3136         sched_submit_work(tsk);
3137         do {
3138                 preempt_disable();
3139                 __schedule();
3140                 sched_preempt_enable_no_resched();
3141         } while (need_resched());
3142 }
3143 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3144
3145 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3146 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3147 {
3148         /*
3149          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3150          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3151          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3152          * we find a better solution.
3153          *
3154          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3155          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3156          * too frequently to make sense yet.
3157          */
3158         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3159         schedule();
3160         exception_exit(prev_state);
3161 }
3162 #endif
3163
3164 /**
3165  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3166  *
3167  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3168  */
3169 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3170 {
3171         sched_preempt_enable_no_resched();
3172         schedule();
3173         preempt_disable();
3174 }
3175
3176 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3177 {
3178         do {
3179                 preempt_active_enter();
3180                 __schedule();
3181                 preempt_active_exit();
3182
3183                 /*
3184                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3185                  * between schedule and now.
3186                  */
3187         } while (need_resched());
3188 }
3189
3190 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3191 /*
3192  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3193  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3194  * occur there and call schedule directly.
3195  */
3196 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3197 {
3198         /*
3199          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3200          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3201          */
3202         if (likely(!preemptible()))
3203                 return;
3204
3205         preempt_schedule_common();
3206 }
3207 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3208 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3209
3210 /**
3211  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3212  *
3213  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3214  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3215  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3216  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3217  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3218  * to be called when the system is still in usermode.
3219  *
3220  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3221  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3222  * calling the scheduler.
3223  */
3224 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3225 {
3226         enum ctx_state prev_ctx;
3227
3228         if (likely(!preemptible()))
3229                 return;
3230
3231         do {
3232                 /*
3233                  * Use raw __prempt_count() ops that don't call function.
3234                  * We can't call functions before disabling preemption which
3235                  * disarm preemption tracing recursions.
3236                  */
3237                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3238                 barrier();
3239                 /*
3240                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3241                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3242                  * an infinite recursion.
3243                  */
3244                 prev_ctx = exception_enter();
3245                 __schedule();
3246                 exception_exit(prev_ctx);
3247
3248                 barrier();
3249                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3250         } while (need_resched());
3251 }
3252 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3253
3254 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3255
3256 /*
3257  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3258  * off of irq context.
3259  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3260  * protect us against recursive calling from irq.
3261  */
3262 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3263 {
3264         enum ctx_state prev_state;
3265
3266         /* Catch callers which need to be fixed */
3267         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3268
3269         prev_state = exception_enter();
3270
3271         do {
3272                 preempt_active_enter();
3273                 local_irq_enable();
3274                 __schedule();
3275                 local_irq_disable();
3276                 preempt_active_exit();
3277         } while (need_resched());
3278
3279         exception_exit(prev_state);
3280 }
3281
3282 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3283                           void *key)
3284 {
3285         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3286 }
3287 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3288
3289 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3290
3291 /*
3292  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3293  * @p: task
3294  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3295  *
3296  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3297  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3298  *
3299  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3300  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3301  */
3302 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3303 {
3304         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3305         struct rq *rq;
3306         const struct sched_class *prev_class;
3307
3308         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3309
3310         rq = __task_rq_lock(p);
3311
3312         /*
3313          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3314          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3315          *
3316          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3317          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3318          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3319          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3320          * with interrupts disabled and will complete the lock
3321          * protected section without being interrupted. So there is no
3322          * real need to boost.
3323          */
3324         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3325                 WARN_ON(p != rq->curr);
3326                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3327                 goto out_unlock;
3328         }
3329
3330         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3331         oldprio = p->prio;
3332         prev_class = p->sched_class;
3333         queued = task_on_rq_queued(p);
3334         running = task_current(rq, p);
3335         if (queued)
3336                 dequeue_task(rq, p, 0);
3337         if (running)
3338                 put_prev_task(rq, p);
3339
3340         /*
3341          * Boosting condition are:
3342          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3343          *      --> -dl task blocks on mutex A
3344          *
3345          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3346          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3347          *          running task
3348          */
3349         if (dl_prio(prio)) {
3350                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3351                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3352                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3353                         p->dl.dl_boosted = 1;
3354                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3355                 } else
3356                         p->dl.dl_boosted = 0;
3357                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3358         } else if (rt_prio(prio)) {
3359                 if (dl_prio(oldprio))
3360                         p->dl.dl_boosted = 0;
3361                 if (oldprio < prio)
3362                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3363                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3364         } else {
3365                 if (dl_prio(oldprio))
3366                         p->dl.dl_boosted = 0;
3367                 if (rt_prio(oldprio))
3368                         p->rt.timeout = 0;
3369                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3370         }
3371
3372         p->prio = prio;
3373
3374         if (running)
3375                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3376         if (queued)
3377                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3378
3379         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3380 out_unlock:
3381         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3382         __task_rq_unlock(rq);
3383
3384         balance_callback(rq);
3385         preempt_enable();
3386 }
3387 #endif
3388
3389 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3390 {
3391         int old_prio, delta, queued;
3392         unsigned long flags;
3393         struct rq *rq;
3394
3395         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3396                 return;
3397         /*
3398          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3399          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3400          */
3401         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3402         /*
3403          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3404          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3405          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3406          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3407          */
3408         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3409                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3410                 goto out_unlock;
3411         }
3412         queued = task_on_rq_queued(p);
3413         if (queued)
3414                 dequeue_task(rq, p, 0);
3415
3416         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3417         set_load_weight(p);
3418         old_prio = p->prio;
3419         p->prio = effective_prio(p);
3420         delta = p->prio - old_prio;
3421
3422         if (queued) {
3423                 enqueue_task(rq, p, 0);
3424                 /*
3425                  * If the task increased its priority or is running and
3426                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3427                  */
3428                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3429                         resched_curr(rq);
3430         }
3431 out_unlock:
3432         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3433 }
3434 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3435
3436 /*
3437  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3438  * @p: task
3439  * @nice: nice value
3440  */
3441 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3442 {
3443         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3444         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3445
3446         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3447                 capable(CAP_SYS_NICE));
3448 }
3449
3450 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3451
3452 /*
3453  * sys_nice - change the priority of the current process.
3454  * @increment: priority increment
3455  *
3456  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3457  * does similar things.
3458  */
3459 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3460 {
3461         long nice, retval;
3462
3463         /*
3464          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3465          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3466          * and we have a single winner.
3467          */
3468         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3469         nice = task_nice(current) + increment;
3470
3471         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3472         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3473                 return -EPERM;
3474
3475         retval = security_task_setnice(current, nice);
3476         if (retval)
3477                 return retval;
3478
3479         set_user_nice(current, nice);
3480         return 0;
3481 }
3482
3483 #endif
3484
3485 /**
3486  * task_prio - return the priority value of a given task.
3487  * @p: the task in question.
3488  *
3489  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3490  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3491  * around 0, value goes from -16 to +15.
3492  */
3493 int task_prio(const struct task_struct *p)
3494 {
3495         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3496 }
3497
3498 /**
3499  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3500  * @cpu: the processor in question.
3501  *
3502  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3503  */
3504 int idle_cpu(int cpu)
3505 {
3506         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3507
3508         if (rq->curr != rq->idle)
3509                 return 0;
3510
3511         if (rq->nr_running)
3512                 return 0;
3513
3514 #ifdef CONFIG_SMP
3515         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3516                 return 0;
3517 #endif
3518
3519         return 1;
3520 }
3521
3522 /**
3523  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3524  * @cpu: the processor in question.
3525  *
3526  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3527  */
3528 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3529 {
3530         return cpu_rq(cpu)->idle;
3531 }
3532
3533 /**
3534  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3535  * @pid: the pid in question.
3536  *
3537  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3538  */
3539 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3540 {
3541         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3542 }
3543
3544 /*
3545  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3546  * SCHED_DEADLINE task.
3547  *
3548  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3549  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3550  * for the first time with its new policy.
3551  */
3552 static void
3553 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3554 {
3555         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3556
3557         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3558         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3559         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3560         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3561         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3562
3563         /*
3564          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3565          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3566          *
3567          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3568          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3569          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3570          * amount.
3571          *
3572          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3573          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3574          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3575          * before the current scheduling deadline.
3576          *
3577          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3578          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3579          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3580          * consume more than promised.
3581          */
3582 }
3583
3584 /*
3585  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3586  * it calls know not to change it.
3587  */
3588 #define SETPARAM_POLICY -1
3589
3590 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3591                 const struct sched_attr *attr)
3592 {
3593         int policy = attr->sched_policy;
3594
3595         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3596                 policy = p->policy;
3597
3598         p->policy = policy;
3599
3600         if (dl_policy(policy))
3601                 __setparam_dl(p, attr);
3602         else if (fair_policy(policy))
3603                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3604
3605         /*
3606          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3607          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3608          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3609          */
3610         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3611         p->normal_prio = normal_prio(p);
3612         set_load_weight(p);
3613 }
3614
3615 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3616 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3617                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3618 {
3619         __setscheduler_params(p, attr);
3620
3621         /*
3622          * Keep a potential priority boosting if called from
3623          * sched_setscheduler().
3624          */
3625         if (keep_boost)
3626                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3627         else
3628                 p->prio = normal_prio(p);
3629
3630         if (dl_prio(p->prio))
3631                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3632         else if (rt_prio(p->prio))
3633                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3634         else
3635                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3636 }
3637
3638 static void
3639 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3640 {
3641         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3642
3643         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3644         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3645         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3646         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3647         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3648 }
3649
3650 /*
3651  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3652  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3653  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3654  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3655  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3656  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3657  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3658  * sched_period, as the latter can be zero).
3659  */
3660 static bool
3661 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3662 {
3663         /* deadline != 0 */
3664         if (attr->sched_deadline == 0)
3665                 return false;
3666
3667         /*
3668          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3669          * that big.
3670          */
3671         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3672                 return false;
3673
3674         /*
3675          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3676          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3677          */
3678         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3679             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3680                 return false;
3681
3682         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3683         if ((attr->sched_period != 0 &&
3684              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3685             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3686                 return false;
3687
3688         return true;
3689 }
3690
3691 /*
3692  * check the target process has a UID that matches the current process's
3693  */
3694 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3695 {
3696         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3697         bool match;
3698
3699         rcu_read_lock();
3700         pcred = __task_cred(p);
3701         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3702                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3703         rcu_read_unlock();
3704         return match;
3705 }
3706
3707 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3708                 const struct sched_attr *attr)
3709 {
3710         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3711
3712         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3713                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3714                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3715                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3716                 return true;
3717
3718         return false;
3719 }
3720
3721 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3722                                 const struct sched_attr *attr,
3723                                 bool user, bool pi)
3724 {
3725         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3726                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3727         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3728         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3729         unsigned long flags;
3730         const struct sched_class *prev_class;
3731         struct rq *rq;
3732         int reset_on_fork;
3733
3734         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3735         BUG_ON(in_interrupt());
3736 recheck:
3737         /* double check policy once rq lock held */
3738         if (policy < 0) {
3739                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3740                 policy = oldpolicy = p->policy;
3741         } else {
3742                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3743
3744                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3745                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3746                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3747                                 policy != SCHED_IDLE)
3748                         return -EINVAL;
3749         }
3750
3751         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3752                 return -EINVAL;
3753
3754         /*
3755          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3756          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3757          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3758          */
3759         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3760             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3761                 return -EINVAL;
3762         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3763             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3764                 return -EINVAL;
3765
3766         /*
3767          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3768          */
3769         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3770                 if (fair_policy(policy)) {
3771                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3772                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3773                                 return -EPERM;
3774                 }
3775
3776                 if (rt_policy(policy)) {
3777                         unsigned long rlim_rtprio =
3778                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3779
3780                         /* can't set/change the rt policy */
3781                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3782                                 return -EPERM;
3783
3784                         /* can't increase priority */
3785                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3786                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3787                                 return -EPERM;
3788                 }
3789
3790                  /*
3791                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3792                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3793                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3794                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3795                   */
3796                 if (dl_policy(policy))
3797                         return -EPERM;
3798
3799                 /*
3800                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3801                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3802                  */
3803                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3804                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3805                                 return -EPERM;
3806                 }
3807
3808                 /* can't change other user's priorities */
3809                 if (!check_same_owner(p))
3810                         return -EPERM;
3811
3812                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3813                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3814                         return -EPERM;
3815         }
3816
3817         if (user) {
3818                 retval = security_task_setscheduler(p);
3819                 if (retval)
3820                         return retval;
3821         }
3822
3823         /*
3824          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3825          * changing the priority of the task:
3826          *
3827          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3828          * runqueue lock must be held.
3829          */
3830         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3831
3832         /*
3833          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3834          */
3835         if (p == rq->stop) {
3836                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3837                 return -EINVAL;
3838         }
3839
3840         /*
3841          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3842          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3843          */
3844         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3845                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3846                         goto change;
3847                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3848                         goto change;
3849                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3850                         goto change;
3851
3852                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3853                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3854                 return 0;
3855         }
3856 change:
3857
3858         if (user) {
3859 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3860                 /*
3861                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3862                  * assigned.
3863                  */
3864                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3865                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3866                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3867                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3868                         return -EPERM;
3869                 }
3870 #endif
3871 #ifdef CONFIG_SMP
3872                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3873                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3874
3875                         /*
3876                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3877                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3878                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3879                          */
3880                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3881                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3882                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3883                                 return -EPERM;
3884                         }
3885                 }
3886 #endif
3887         }
3888
3889         /* recheck policy now with rq lock held */
3890         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3891                 policy = oldpolicy = -1;
3892                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3893                 goto recheck;
3894         }
3895
3896         /*
3897          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3898          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3899          * is available.
3900          */
3901         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3902                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3903                 return -EBUSY;
3904         }
3905
3906         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3907         oldprio = p->prio;
3908
3909         if (pi) {
3910                 /*
3911                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3912                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3913                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3914                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3915                  * itself.
3916                  */
3917                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3918                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3919                         __setscheduler_params(p, attr);
3920                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3921                         return 0;
3922                 }
3923         }
3924
3925         queued = task_on_rq_queued(p);
3926         running = task_current(rq, p);
3927         if (queued)
3928                 dequeue_task(rq, p, 0);
3929         if (running)
3930                 put_prev_task(rq, p);
3931
3932         prev_class = p->sched_class;
3933         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3934
3935         if (running)
3936                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3937         if (queued) {
3938                 /*
3939                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3940                  * increased (user space view).
3941                  */
3942                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3943         }
3944
3945         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3946         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3947         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3948
3949         if (pi)
3950                 rt_mutex_adjust_pi(p);
3951
3952         /*
3953          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3954          */
3955         balance_callback(rq);
3956         preempt_enable();
3957
3958         return 0;
3959 }
3960
3961 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3962                                const struct sched_param *param, bool check)
3963 {
3964         struct sched_attr attr = {
3965                 .sched_policy   = policy,
3966                 .sched_priority = param->sched_priority,
3967                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3968         };
3969
3970         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3971         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3972                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3973                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3974                 attr.sched_policy = policy;
3975         }
3976
3977         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
3978 }
3979 /**
3980  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3981  * @p: the task in question.
3982  * @policy: new policy.
3983  * @param: structure containing the new RT priority.
3984  *
3985  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3986  *
3987  * NOTE that the task may be already dead.
3988  */
3989 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3990                        const struct sched_param *param)
3991 {
3992         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3993 }
3994 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3995
3996 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3997 {
3998         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
3999 }
4000 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4001
4002 /**
4003  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4004  * @p: the task in question.
4005  * @policy: new policy.
4006  * @param: structure containing the new RT priority.
4007  *
4008  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4009  * current context has permission.  For example, this is needed in
4010  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4011  * but our caller might not have that capability.
4012  *
4013  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4014  */
4015 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4016                                const struct sched_param *param)
4017 {
4018         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4019 }
4020
4021 static int
4022 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4023 {
4024         struct sched_param lparam;
4025         struct task_struct *p;
4026         int retval;
4027
4028         if (!param || pid < 0)
4029                 return -EINVAL;
4030         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4031                 return -EFAULT;
4032
4033         rcu_read_lock();
4034         retval = -ESRCH;
4035         p = find_process_by_pid(pid);
4036         if (p != NULL)
4037                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4038         rcu_read_unlock();
4039
4040         return retval;
4041 }
4042
4043 /*
4044  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4045  */
4046 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4047                            struct sched_attr *attr)
4048 {
4049         u32 size;
4050         int ret;
4051
4052         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4053                 return -EFAULT;
4054
4055         /*
4056          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4057          */
4058         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4059
4060         ret = get_user(size, &uattr->size);
4061         if (ret)
4062                 return ret;
4063
4064         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4065                 goto err_size;
4066
4067         if (!size)              /* abi compat */
4068                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4069
4070         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4071                 goto err_size;
4072
4073         /*
4074          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4075          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4076          * user-space does not rely on any kernel feature
4077          * extensions we dont know about yet.
4078          */
4079         if (size > sizeof(*attr)) {
4080                 unsigned char __user *addr;
4081                 unsigned char __user *end;
4082                 unsigned char val;
4083
4084                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4085                 end  = (void __user *)uattr + size;
4086
4087                 for (; addr < end; addr++) {
4088                         ret = get_user(val, addr);
4089                         if (ret)
4090                                 return ret;
4091                         if (val)
4092                                 goto err_size;
4093                 }
4094                 size = sizeof(*attr);
4095         }
4096
4097         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4098         if (ret)
4099                 return -EFAULT;
4100
4101         /*
4102          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4103          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4104          */
4105         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4106
4107         return 0;
4108
4109 err_size:
4110         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4111         return -E2BIG;
4112 }
4113
4114 /**
4115  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4116  * @pid: the pid in question.
4117  * @policy: new policy.
4118  * @param: structure containing the new RT priority.
4119  *
4120  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4121  */
4122 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4123                 struct sched_param __user *, param)
4124 {
4125         /* negative values for policy are not valid */
4126         if (policy < 0)
4127                 return -EINVAL;
4128
4129         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4130 }
4131
4132 /**
4133  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4134  * @pid: the pid in question.
4135  * @param: structure containing the new RT priority.
4136  *
4137  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4138  */
4139 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4140 {
4141         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4142 }
4143
4144 /**
4145  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4146  * @pid: the pid in question.
4147  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4148  * @flags: for future extension.
4149  */
4150 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4151                                unsigned int, flags)
4152 {
4153         struct sched_attr attr;
4154         struct task_struct *p;
4155         int retval;
4156
4157         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4158                 return -EINVAL;
4159
4160         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4161         if (retval)
4162                 return retval;
4163
4164         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4165                 return -EINVAL;
4166
4167         rcu_read_lock();
4168         retval = -ESRCH;
4169         p = find_process_by_pid(pid);
4170         if (p != NULL)
4171                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4172         rcu_read_unlock();
4173
4174         return retval;
4175 }
4176
4177 /**
4178  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4179  * @pid: the pid in question.
4180  *
4181  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4182  * code.
4183  */
4184 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4185 {
4186         struct task_struct *p;
4187         int retval;
4188
4189         if (pid < 0)
4190                 return -EINVAL;
4191
4192         retval = -ESRCH;
4193         rcu_read_lock();
4194         p = find_process_by_pid(pid);
4195         if (p) {
4196                 retval = security_task_getscheduler(p);
4197                 if (!retval)
4198                         retval = p->policy
4199                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4200         }
4201         rcu_read_unlock();
4202         return retval;
4203 }
4204
4205 /**
4206  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4207  * @pid: the pid in question.
4208  * @param: structure containing the RT priority.
4209  *
4210  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4211  * code.
4212  */
4213 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4214 {
4215         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4216         struct task_struct *p;
4217         int retval;
4218
4219         if (!param || pid < 0)
4220                 return -EINVAL;
4221
4222         rcu_read_lock();
4223         p = find_process_by_pid(pid);
4224         retval = -ESRCH;
4225         if (!p)
4226                 goto out_unlock;
4227
4228         retval = security_task_getscheduler(p);
4229         if (retval)
4230                 goto out_unlock;
4231
4232         if (task_has_rt_policy(p))
4233                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4234         rcu_read_unlock();
4235
4236         /*
4237          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4238          */
4239         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4240
4241         return retval;
4242
4243 out_unlock:
4244         rcu_read_unlock();
4245         return retval;
4246 }
4247
4248 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4249                            struct sched_attr *attr,
4250                            unsigned int usize)
4251 {
4252         int ret;
4253
4254         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4255                 return -EFAULT;
4256
4257         /*
4258          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4259          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4260          * user-space does not get uncomplete information.
4261          */
4262         if (usize < sizeof(*attr)) {
4263                 unsigned char *addr;
4264                 unsigned char *end;
4265
4266                 addr = (void *)attr + usize;
4267                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4268
4269                 for (; addr < end; addr++) {
4270                         if (*addr)
4271                                 return -EFBIG;
4272                 }
4273
4274                 attr->size = usize;
4275         }
4276
4277         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4278         if (ret)
4279                 return -EFAULT;
4280
4281         return 0;
4282 }
4283
4284 /**
4285  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4286  * @pid: the pid in question.
4287  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4288  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4289  * @flags: for future extension.
4290  */
4291 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4292                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4293 {
4294         struct sched_attr attr = {
4295                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4296         };
4297         struct task_struct *p;
4298         int retval;
4299
4300         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4301             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4302                 return -EINVAL;
4303
4304         rcu_read_lock();
4305         p = find_process_by_pid(pid);
4306         retval = -ESRCH;
4307         if (!p)
4308                 goto out_unlock;
4309
4310         retval = security_task_getscheduler(p);
4311         if (retval)
4312                 goto out_unlock;
4313
4314         attr.sched_policy = p->policy;
4315         if (p->sched_reset_on_fork)
4316                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4317         if (task_has_dl_policy(p))
4318                 __getparam_dl(p, &attr);
4319         else if (task_has_rt_policy(p))
4320                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4321         else
4322                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4323
4324         rcu_read_unlock();
4325
4326         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4327         return retval;
4328
4329 out_unlock:
4330         rcu_read_unlock();
4331         return retval;
4332 }
4333
4334 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4335 {
4336         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4337         struct task_struct *p;
4338         int retval;
4339
4340         rcu_read_lock();
4341
4342         p = find_process_by_pid(pid);
4343         if (!p) {
4344                 rcu_read_unlock();
4345                 return -ESRCH;
4346         }
4347
4348         /* Prevent p going away */
4349         get_task_struct(p);
4350         rcu_read_unlock();
4351
4352         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4353                 retval = -EINVAL;
4354                 goto out_put_task;
4355         }
4356         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4357                 retval = -ENOMEM;
4358                 goto out_put_task;
4359         }
4360         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4361                 retval = -ENOMEM;
4362                 goto out_free_cpus_allowed;
4363         }
4364         retval = -EPERM;
4365         if (!check_same_owner(p)) {
4366                 rcu_read_lock();
4367                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4368                         rcu_read_unlock();
4369                         goto out_free_new_mask;
4370                 }
4371                 rcu_read_unlock();
4372         }
4373
4374         retval = security_task_setscheduler(p);
4375         if (retval)
4376                 goto out_free_new_mask;
4377
4378
4379         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4380         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4381
4382         /*
4383          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4384          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4385          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4386          * root_domain.
4387          */
4388 #ifdef CONFIG_SMP
4389         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4390                 rcu_read_lock();
4391                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4392                         retval = -EBUSY;
4393                         rcu_read_unlock();
4394                         goto out_free_new_mask;
4395                 }
4396                 rcu_read_unlock();
4397         }
4398 #endif
4399 again:
4400         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4401
4402         if (!retval) {
4403                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4404                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4405                         /*
4406                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4407                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4408                          * cpuset's cpus_allowed
4409                          */
4410                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4411                         goto again;
4412                 }
4413         }
4414 out_free_new_mask:
4415         free_cpumask_var(new_mask);
4416 out_free_cpus_allowed:
4417         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4418 out_put_task:
4419         put_task_struct(p);
4420         return retval;
4421 }
4422
4423 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4424                              struct cpumask *new_mask)
4425 {
4426         if (len < cpumask_size())
4427                 cpumask_clear(new_mask);
4428         else if (len > cpumask_size())
4429                 len = cpumask_size();
4430
4431         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4432 }
4433
4434 /**
4435  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4436  * @pid: pid of the process
4437  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4438  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4439  *
4440  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4441  */
4442 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4443                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4444 {
4445         cpumask_var_t new_mask;
4446         int retval;
4447
4448         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4449                 return -ENOMEM;
4450
4451         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4452         if (retval == 0)
4453                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4454         free_cpumask_var(new_mask);
4455         return retval;
4456 }
4457
4458 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4459 {
4460         struct task_struct *p;
4461         unsigned long flags;
4462         int retval;
4463
4464         rcu_read_lock();
4465
4466         retval = -ESRCH;
4467         p = find_process_by_pid(pid);
4468         if (!p)
4469                 goto out_unlock;
4470
4471         retval = security_task_getscheduler(p);
4472         if (retval)
4473                 goto out_unlock;
4474
4475         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4476         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4477         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4478
4479 out_unlock:
4480         rcu_read_unlock();
4481
4482         return retval;
4483 }
4484
4485 /**
4486  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4487  * @pid: pid of the process
4488  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4489  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4490  *
4491  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4492  */
4493 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4494                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4495 {
4496         int ret;
4497         cpumask_var_t mask;
4498
4499         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4500                 return -EINVAL;
4501         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4502                 return -EINVAL;
4503
4504         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4505                 return -ENOMEM;
4506
4507         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4508         if (ret == 0) {
4509                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4510
4511                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4512                         ret = -EFAULT;
4513                 else
4514                         ret = retlen;
4515         }
4516         free_cpumask_var(mask);
4517
4518         return ret;
4519 }
4520
4521 /**
4522  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4523  *
4524  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4525  * other threads running on this CPU then this function will return.
4526  *
4527  * Return: 0.
4528  */
4529 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4530 {
4531         struct rq *rq = this_rq_lock();
4532
4533         schedstat_inc(rq, yld_count);
4534         current->sched_class->yield_task(rq);
4535
4536         /*
4537          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4538          * no need to preempt or enable interrupts:
4539          */
4540         __release(rq->lock);
4541         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4542         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4543         sched_preempt_enable_no_resched();
4544
4545         schedule();
4546
4547         return 0;
4548 }
4549
4550 int __sched _cond_resched(void)
4551 {
4552         if (should_resched(0)) {
4553                 preempt_schedule_common();
4554                 return 1;
4555         }
4556         return 0;
4557 }
4558 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4559
4560 /*
4561  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4562  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4563  *
4564  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4565  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4566  * spin_unlock(), once by hand).
4567  */
4568 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4569 {
4570         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4571         int ret = 0;
4572
4573         lockdep_assert_held(lock);
4574
4575         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4576                 spin_unlock(lock);
4577                 if (resched)
4578                         preempt_schedule_common();
4579                 else
4580                         cpu_relax();
4581                 ret = 1;
4582                 spin_lock(lock);
4583         }
4584         return ret;
4585 }
4586 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4587
4588 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4589 {
4590         BUG_ON(!in_softirq());
4591
4592         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4593                 local_bh_enable();
4594                 preempt_schedule_common();
4595                 local_bh_disable();
4596                 return 1;
4597         }
4598         return 0;
4599 }
4600 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4601
4602 /**
4603  * yield - yield the current processor to other threads.
4604  *
4605  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4606  *
4607  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4608  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4609  * it, its already broken.
4610  *
4611  * Typical broken usage is:
4612  *
4613  * while (!event)
4614  *      yield();
4615  *
4616  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4617  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4618  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4619  *
4620  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4621  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4622  * If you still want to use yield(), do not!
4623  */
4624 void __sched yield(void)
4625 {
4626         set_current_state(TASK_RUNNING);
4627         sys_sched_yield();
4628 }
4629 EXPORT_SYMBOL(yield);
4630
4631 /**
4632  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4633  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4634  * processor it's on.
4635  * @p: target task
4636  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4637  *
4638  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4639  * can't go away on us before we can do any checks.
4640  *
4641  * Return:
4642  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4643  *      false (0) if we failed to boost the target.
4644  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4645  */
4646 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4647 {
4648         struct task_struct *curr = current;
4649         struct rq *rq, *p_rq;
4650         unsigned long flags;
4651         int yielded = 0;
4652
4653         local_irq_save(flags);
4654         rq = this_rq();
4655
4656 again:
4657         p_rq = task_rq(p);
4658         /*
4659          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4660          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4661          */
4662         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4663                 yielded = -ESRCH;
4664                 goto out_irq;
4665         }
4666
4667         double_rq_lock(rq, p_rq);
4668         if (task_rq(p) != p_rq) {
4669                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4670                 goto again;
4671         }
4672
4673         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4674                 goto out_unlock;
4675
4676         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4677                 goto out_unlock;
4678
4679         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4680                 goto out_unlock;
4681
4682         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4683         if (yielded) {
4684                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4685                 /*
4686                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4687                  * fairness.
4688                  */
4689                 if (preempt && rq != p_rq)
4690                         resched_curr(p_rq);
4691         }
4692
4693 out_unlock:
4694         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4695 out_irq:
4696         local_irq_restore(flags);
4697
4698         if (yielded > 0)
4699                 schedule();
4700
4701         return yielded;
4702 }
4703 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4704
4705 /*
4706  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4707  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4708  */
4709 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4710 {
4711         int old_iowait = current->in_iowait;
4712         struct rq *rq;
4713         long ret;
4714
4715         current->in_iowait = 1;
4716         blk_schedule_flush_plug(current);
4717
4718         delayacct_blkio_start();
4719         rq = raw_rq();
4720         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4721         ret = schedule_timeout(timeout);
4722         current->in_iowait = old_iowait;
4723         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4724         delayacct_blkio_end();
4725
4726         return ret;
4727 }
4728 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4729
4730 /**
4731  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4732  * @policy: scheduling class.
4733  *
4734  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4735  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4736  * On failure, a negative error code is returned.
4737  */
4738 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4739 {
4740         int ret = -EINVAL;
4741
4742         switch (policy) {
4743         case SCHED_FIFO:
4744         case SCHED_RR:
4745                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4746                 break;
4747         case SCHED_DEADLINE:
4748         case SCHED_NORMAL:
4749         case SCHED_BATCH:
4750         case SCHED_IDLE:
4751                 ret = 0;
4752                 break;
4753         }
4754         return ret;
4755 }
4756
4757 /**
4758  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4759  * @policy: scheduling class.
4760  *
4761  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4762  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4763  * On failure, a negative error code is returned.
4764  */
4765 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4766 {
4767         int ret = -EINVAL;
4768
4769         switch (policy) {
4770         case SCHED_FIFO:
4771         case SCHED_RR:
4772                 ret = 1;
4773                 break;
4774         case SCHED_DEADLINE:
4775         case SCHED_NORMAL:
4776         case SCHED_BATCH:
4777         case SCHED_IDLE:
4778                 ret = 0;
4779         }
4780         return ret;
4781 }
4782
4783 /**
4784  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4785  * @pid: pid of the process.
4786  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4787  *
4788  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4789  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4790  *
4791  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4792  * an error code.
4793  */
4794 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4795                 struct timespec __user *, interval)
4796 {
4797         struct task_struct *p;
4798         unsigned int time_slice;
4799         unsigned long flags;
4800         struct rq *rq;
4801         int retval;
4802         struct timespec t;
4803
4804         if (pid < 0)
4805                 return -EINVAL;
4806
4807         retval = -ESRCH;
4808         rcu_read_lock();
4809         p = find_process_by_pid(pid);
4810         if (!p)
4811                 goto out_unlock;
4812
4813         retval = security_task_getscheduler(p);
4814         if (retval)
4815                 goto out_unlock;
4816
4817         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4818         time_slice = 0;
4819         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4820                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4821         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4822
4823         rcu_read_unlock();
4824         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4825         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4826         return retval;
4827
4828 out_unlock:
4829         rcu_read_unlock();
4830         return retval;
4831 }
4832
4833 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4834
4835 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4836 {
4837         unsigned long free = 0;
4838         int ppid;
4839         unsigned long state = p->state;
4840
4841         if (state)
4842                 state = __ffs(state) + 1;
4843         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4844                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4845 #if BITS_PER_LONG == 32
4846         if (state == TASK_RUNNING)
4847                 printk(KERN_CONT " running  ");
4848         else
4849                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4850 #else
4851         if (state == TASK_RUNNING)
4852                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4853         else
4854                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4855 #endif
4856 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4857         free = stack_not_used(p);
4858 #endif
4859         ppid = 0;
4860         rcu_read_lock();
4861         if (pid_alive(p))
4862                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4863         rcu_read_unlock();
4864         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4865                 task_pid_nr(p), ppid,
4866                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4867
4868         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4869         show_stack(p, NULL);
4870 }
4871
4872 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4873 {
4874         struct task_struct *g, *p;
4875
4876 #if BITS_PER_LONG == 32
4877         printk(KERN_INFO
4878                 "  task                PC stack   pid father\n");
4879 #else
4880         printk(KERN_INFO
4881                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4882 #endif
4883         rcu_read_lock();
4884         for_each_process_thread(g, p) {
4885                 /*
4886                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4887                  * console might take a lot of time:
4888                  */
4889                 touch_nmi_watchdog();
4890                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4891                         sched_show_task(p);
4892         }
4893
4894         touch_all_softlockup_watchdogs();
4895
4896 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4897         sysrq_sched_debug_show();
4898 #endif
4899         rcu_read_unlock();
4900         /*
4901          * Only show locks if all tasks are dumped:
4902          */
4903         if (!state_filter)
4904                 debug_show_all_locks();
4905 }
4906
4907 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4908 {
4909         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4910 }
4911
4912 /**
4913  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4914  * @idle: task in question
4915  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4916  *
4917  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4918  * flag, to make booting more robust.
4919  */
4920 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4921 {
4922         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4923         unsigned long flags;
4924
4925         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
4926         raw_spin_lock(&rq->lock);
4927
4928         __sched_fork(0, idle);
4929         idle->state = TASK_RUNNING;
4930         idle->se.exec_start = sched_clock();
4931
4932         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4933         /*
4934          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4935          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4936          * lockdep check in task_group() will fail.
4937          *
4938          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4939          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4940          *
4941          * Silence PROVE_RCU
4942          */
4943         rcu_read_lock();
4944         __set_task_cpu(idle, cpu);
4945         rcu_read_unlock();
4946
4947         rq->curr = rq->idle = idle;
4948         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4949 #if defined(CONFIG_SMP)
4950         idle->on_cpu = 1;
4951 #endif
4952         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4953         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
4954
4955         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4956         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4957
4958         /*
4959          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4960          */
4961         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4962         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4963         vtime_init_idle(idle, cpu);
4964 #if defined(CONFIG_SMP)
4965         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4966 #endif
4967 }
4968
4969 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
4970                               const struct cpumask *trial)
4971 {
4972         int ret = 1, trial_cpus;
4973         struct dl_bw *cur_dl_b;
4974         unsigned long flags;
4975
4976         if (!cpumask_weight(cur))
4977                 return ret;
4978
4979         rcu_read_lock_sched();
4980         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
4981         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
4982
4983         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
4984         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
4985             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
4986                 ret = 0;
4987         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
4988         rcu_read_unlock_sched();
4989
4990         return ret;
4991 }
4992
4993 int task_can_attach(struct task_struct *p,
4994                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
4995 {
4996         int ret = 0;
4997
4998         /*
4999          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5000          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5001          * affinity and isolating such threads by their set of
5002          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5003          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5004          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5005          * before cpus_allowed may be changed.
5006          */
5007         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5008                 ret = -EINVAL;
5009                 goto out;
5010         }
5011
5012 #ifdef CONFIG_SMP
5013         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5014                                               cs_cpus_allowed)) {
5015                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5016                                                         cs_cpus_allowed);
5017                 struct dl_bw *dl_b;
5018                 bool overflow;
5019                 int cpus;
5020                 unsigned long flags;
5021
5022                 rcu_read_lock_sched();
5023                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5024                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5025                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5026                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5027                 if (overflow)
5028                         ret = -EBUSY;
5029                 else {
5030                         /*
5031                          * We reserve space for this task in the destination
5032                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5033                          * We will free resources in the source root_domain
5034                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5035                          */
5036                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5037                 }
5038                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5039                 rcu_read_unlock_sched();
5040
5041         }
5042 #endif
5043 out:
5044         return ret;
5045 }
5046
5047 #ifdef CONFIG_SMP
5048
5049 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5050 /* Migrate current task p to target_cpu */
5051 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5052 {
5053         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5054         int curr_cpu = task_cpu(p);
5055
5056         if (curr_cpu == target_cpu)
5057                 return 0;
5058
5059         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5060                 return -EINVAL;
5061
5062         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5063
5064         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5065         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5066 }
5067
5068 /*
5069  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5070  * tasks on the runqueues
5071  */
5072 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5073 {
5074         struct rq *rq;
5075         unsigned long flags;
5076         bool queued, running;
5077
5078         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5079         queued = task_on_rq_queued(p);
5080         running = task_current(rq, p);
5081
5082         if (queued)
5083                 dequeue_task(rq, p, 0);
5084         if (running)
5085                 put_prev_task(rq, p);
5086
5087         p->numa_preferred_nid = nid;
5088
5089         if (running)
5090                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5091         if (queued)
5092                 enqueue_task(rq, p, 0);
5093         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5094 }
5095 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5096
5097 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5098 /*
5099  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5100  * offline.
5101  */
5102 void idle_task_exit(void)
5103 {
5104         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5105
5106         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5107
5108         if (mm != &init_mm) {
5109                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5110                 finish_arch_post_lock_switch();
5111         }
5112         mmdrop(mm);
5113 }
5114
5115 /*
5116  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5117  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5118  * nr_active count is stable.
5119  *
5120  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5121  */
5122 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5123 {
5124         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5125         if (delta)
5126                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5127 }
5128
5129 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5130 {
5131 }
5132
5133 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5134         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5135 };
5136
5137 static struct task_struct fake_task = {
5138         /*
5139          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5140          */
5141         .prio = MAX_PRIO + 1,
5142         .sched_class = &fake_sched_class,
5143 };
5144
5145 /*
5146  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5147  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5148  *
5149  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5150  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5151  * because of lock validation efforts.
5152  */
5153 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5154 {
5155         struct rq *rq = dead_rq;
5156         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5157         int dest_cpu;
5158
5159         /*
5160          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5161          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5162          *
5163          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5164          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5165          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5166          * done here.
5167          */
5168         rq->stop = NULL;
5169
5170         /*
5171          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5172          * class method both need to have an up-to-date
5173          * value of rq->clock[_task]
5174          */
5175         update_rq_clock(rq);
5176
5177         for (;;) {
5178                 /*
5179                  * There's this thread running, bail when that's the only
5180                  * remaining thread.
5181                  */
5182                 if (rq->nr_running == 1)
5183                         break;
5184
5185                 /*
5186                  * Ensure rq->lock covers the entire task selection
5187                  * until the migration.
5188                  */
5189                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5190                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5191                 BUG_ON(!next);
5192                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5193
5194                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5195                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5196
5197                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5198                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5199                 if (rq != dead_rq) {
5200                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5201                         rq = dead_rq;
5202                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5203                 }
5204         }
5205
5206         rq->stop = stop;
5207 }
5208 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5209
5210 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5211
5212 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5213         {
5214                 .procname       = "sched_domain",
5215                 .mode           = 0555,
5216         },
5217         {}
5218 };
5219
5220 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5221         {
5222                 .procname       = "kernel",
5223                 .mode           = 0555,
5224                 .child          = sd_ctl_dir,
5225         },
5226         {}
5227 };
5228
5229 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5230 {
5231         struct ctl_table *entry =
5232                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5233
5234         return entry;
5235 }
5236
5237 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5238 {
5239         struct ctl_table *entry;
5240
5241         /*
5242          * In the intermediate directories, both the child directory and
5243          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5244          * will always be set. In the lowest directory the names are
5245          * static strings and all have proc handlers.
5246          */
5247         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5248                 if (entry->child)
5249                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5250                 if (entry->proc_handler == NULL)
5251                         kfree(entry->procname);
5252         }
5253
5254         kfree(*tablep);
5255         *tablep = NULL;
5256 }
5257
5258 static int min_load_idx = 0;
5259 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5260
5261 static void
5262 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5263                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5264                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5265                 bool load_idx)
5266 {
5267         entry->procname = procname;
5268         entry->data = data;
5269         entry->maxlen = maxlen;
5270         entry->mode = mode;
5271         entry->proc_handler = proc_handler;
5272
5273         if (load_idx) {
5274                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5275                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5276         }
5277 }
5278
5279 static struct ctl_table *
5280 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5281 {
5282         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5283
5284         if (table == NULL)
5285                 return NULL;
5286
5287         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5288                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5289         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5290                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5291         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5292                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5293         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5294                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5295         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5296                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5297         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5298                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5299         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5300                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5301         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5302                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5303         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5304                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5305         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5306                 &sd->cache_nice_tries,
5307                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5308         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5309                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5310         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5311                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5312                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5313         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5314                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5315         /* &table[13] is terminator */
5316
5317         return table;
5318 }
5319
5320 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5321 {
5322         struct ctl_table *entry, *table;
5323         struct sched_domain *sd;
5324         int domain_num = 0, i;
5325         char buf[32];
5326
5327         for_each_domain(cpu, sd)
5328                 domain_num++;
5329         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5330         if (table == NULL)
5331                 return NULL;
5332
5333         i = 0;
5334         for_each_domain(cpu, sd) {
5335                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5336                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5337                 entry->mode = 0555;
5338                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5339                 entry++;
5340                 i++;
5341         }
5342         return table;
5343 }
5344
5345 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5346 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5347 {
5348         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5349         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5350         char buf[32];
5351
5352         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5353         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5354
5355         if (entry == NULL)
5356                 return;
5357
5358         for_each_possible_cpu(i) {
5359                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5360                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5361                 entry->mode = 0555;
5362                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5363                 entry++;
5364         }
5365
5366         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5367         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5368 }
5369
5370 /* may be called multiple times per register */
5371 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5372 {
5373         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5374         sd_sysctl_header = NULL;
5375         if (sd_ctl_dir[0].child)
5376                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5377 }
5378 #else
5379 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5380 {
5381 }
5382 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5383 {
5384 }
5385 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5386
5387 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5388 {
5389         if (!rq->online) {
5390                 const struct sched_class *class;
5391
5392                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5393                 rq->online = 1;
5394
5395                 for_each_class(class) {
5396                         if (class->rq_online)
5397                                 class->rq_online(rq);
5398                 }
5399         }
5400 }
5401
5402 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5403 {
5404         if (rq->online) {
5405                 const struct sched_class *class;
5406
5407                 for_each_class(class) {
5408                         if (class->rq_offline)
5409                                 class->rq_offline(rq);
5410                 }
5411
5412                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5413                 rq->online = 0;
5414         }
5415 }
5416
5417 /*
5418  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5419  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5420  */
5421 static int
5422 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5423 {
5424         int cpu = (long)hcpu;
5425         unsigned long flags;
5426         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5427
5428         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5429
5430         case CPU_UP_PREPARE:
5431                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5432                 break;
5433
5434         case CPU_ONLINE:
5435                 /* Update our root-domain */
5436                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5437                 if (rq->rd) {
5438                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5439
5440                         set_rq_online(rq);
5441                 }
5442                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5443                 break;
5444
5445 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5446         case CPU_DYING:
5447                 sched_ttwu_pending();
5448                 /* Update our root-domain */
5449                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5450                 if (rq->rd) {
5451                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5452                         set_rq_offline(rq);
5453                 }
5454                 migrate_tasks(rq);
5455                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5456                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5457                 break;
5458
5459         case CPU_DEAD:
5460                 calc_load_migrate(rq);
5461                 break;
5462 #endif
5463         }
5464
5465         update_max_interval();
5466
5467         return NOTIFY_OK;
5468 }
5469
5470 /*
5471  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5472  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5473  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5474  */
5475 static struct notifier_block migration_notifier = {
5476         .notifier_call = migration_call,
5477         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5478 };
5479
5480 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5481 {
5482         int cpu = smp_processor_id();
5483         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5484         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5485 }
5486
5487 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5488                                       unsigned long action, void *hcpu)
5489 {
5490         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5491         case CPU_STARTING:
5492                 set_cpu_rq_start_time();
5493                 return NOTIFY_OK;
5494         case CPU_ONLINE:
5495                 /*
5496                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5497                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5498                  * as active, which is essential from here on.
5499                  *
5500                  * Thus, fall-through and help the starting CPU along.
5501                  */
5502         case CPU_DOWN_FAILED:
5503                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5504                 return NOTIFY_OK;
5505         default:
5506                 return NOTIFY_DONE;
5507         }
5508 }
5509
5510 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5511                                         unsigned long action, void *hcpu)
5512 {
5513         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5514         case CPU_DOWN_PREPARE:
5515                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5516                 return NOTIFY_OK;
5517         default:
5518                 return NOTIFY_DONE;
5519         }
5520 }
5521
5522 static int __init migration_init(void)
5523 {
5524         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5525         int err;
5526
5527         /* Initialize migration for the boot CPU */
5528         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5529         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5530         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5531         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5532
5533         /* Register cpu active notifiers */
5534         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5535         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5536
5537         return 0;
5538 }
5539 early_initcall(migration_init);
5540
5541 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5542
5543 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5544
5545 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5546
5547 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5548 {
5549         sched_debug_enabled = 1;
5550
5551         return 0;
5552 }
5553 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5554
5555 static inline bool sched_debug(void)
5556 {
5557         return sched_debug_enabled;
5558 }
5559
5560 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5561                                   struct cpumask *groupmask)
5562 {
5563         struct sched_group *group = sd->groups;
5564
5565         cpumask_clear(groupmask);
5566
5567         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5568
5569         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5570                 printk("does not load-balance\n");
5571                 if (sd->parent)
5572                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5573                                         " has parent");
5574                 return -1;
5575         }
5576
5577         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5578                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5579
5580         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5581                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5582                                 "CPU%d\n", cpu);
5583         }
5584         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5585                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5586                                 " CPU%d\n", cpu);
5587         }
5588
5589         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5590         do {
5591                 if (!group) {
5592                         printk("\n");
5593                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5594                         break;
5595                 }
5596
5597                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5598                         printk(KERN_CONT "\n");
5599                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5600                         break;
5601                 }
5602
5603                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5604                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5605                         printk(KERN_CONT "\n");
5606                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5607                         break;
5608                 }
5609
5610                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5611
5612                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5613                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5614                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5615                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5616                                 group->sgc->capacity);
5617                 }
5618
5619                 group = group->next;
5620         } while (group != sd->groups);
5621         printk(KERN_CONT "\n");
5622
5623         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5624                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5625
5626         if (sd->parent &&
5627             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5628                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5629                         "of domain->span\n");
5630         return 0;
5631 }
5632
5633 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5634 {
5635         int level = 0;
5636
5637         if (!sched_debug_enabled)
5638                 return;
5639
5640         if (!sd) {
5641                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5642                 return;
5643         }
5644
5645         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5646
5647         for (;;) {
5648                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5649                         break;
5650                 level++;
5651                 sd = sd->parent;
5652                 if (!sd)
5653                         break;
5654         }
5655 }
5656 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5657 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5658 static inline bool sched_debug(void)
5659 {
5660         return false;
5661 }
5662 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5663
5664 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5665 {
5666         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5667                 return 1;
5668
5669         /* Following flags need at least 2 groups */
5670         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5671                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5672                          SD_BALANCE_FORK |
5673                          SD_BALANCE_EXEC |
5674                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5675                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5676                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5677                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5678                         return 0;
5679         }
5680
5681         /* Following flags don't use groups */
5682         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5683                 return 0;
5684
5685         return 1;
5686 }
5687
5688 static int
5689 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5690 {
5691         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5692
5693         if (sd_degenerate(parent))
5694                 return 1;
5695
5696         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5697                 return 0;
5698
5699         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5700         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5701                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5702                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5703                                 SD_BALANCE_FORK |
5704                                 SD_BALANCE_EXEC |
5705                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5706                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5707                                 SD_PREFER_SIBLING |
5708                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5709                 if (nr_node_ids == 1)
5710                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5711         }
5712         if (~cflags & pflags)
5713                 return 0;
5714
5715         return 1;
5716 }
5717
5718 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5719 {
5720         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5721
5722         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5723         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5724         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5725         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5726         free_cpumask_var(rd->online);
5727         free_cpumask_var(rd->span);
5728         kfree(rd);
5729 }
5730
5731 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5732 {
5733         struct root_domain *old_rd = NULL;
5734         unsigned long flags;
5735
5736         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5737
5738         if (rq->rd) {
5739                 old_rd = rq->rd;
5740
5741                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5742                         set_rq_offline(rq);
5743
5744                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5745
5746                 /*
5747                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5748                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5749                  * in this function:
5750                  */
5751                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5752                         old_rd = NULL;
5753         }
5754
5755         atomic_inc(&rd->refcount);
5756         rq->rd = rd;
5757
5758         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5759         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5760                 set_rq_online(rq);
5761
5762         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5763
5764         if (old_rd)
5765                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5766 }
5767
5768 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5769 {
5770         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5771
5772         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5773                 goto out;
5774         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5775                 goto free_span;
5776         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5777                 goto free_online;
5778         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5779                 goto free_dlo_mask;
5780
5781         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5782         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5783                 goto free_dlo_mask;
5784
5785         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5786                 goto free_rto_mask;
5787         return 0;
5788
5789 free_rto_mask:
5790         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5791 free_dlo_mask:
5792         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5793 free_online:
5794         free_cpumask_var(rd->online);
5795 free_span:
5796         free_cpumask_var(rd->span);
5797 out:
5798         return -ENOMEM;
5799 }
5800
5801 /*
5802  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5803  * members (mimicking the global state we have today).
5804  */
5805 struct root_domain def_root_domain;
5806
5807 static void init_defrootdomain(void)
5808 {
5809         init_rootdomain(&def_root_domain);
5810
5811         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5812 }
5813
5814 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5815 {
5816         struct root_domain *rd;
5817
5818         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5819         if (!rd)
5820                 return NULL;
5821
5822         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5823                 kfree(rd);
5824                 return NULL;
5825         }
5826
5827         return rd;
5828 }
5829
5830 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5831 {
5832         struct sched_group *tmp, *first;
5833
5834         if (!sg)
5835                 return;
5836
5837         first = sg;
5838         do {
5839                 tmp = sg->next;
5840
5841                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5842                         kfree(sg->sgc);
5843
5844                 kfree(sg);
5845                 sg = tmp;
5846         } while (sg != first);
5847 }
5848
5849 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5850 {
5851         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5852
5853         /*
5854          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5855          * nuke them all.
5856          */
5857         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5858                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5859         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5860                 kfree(sd->groups->sgc);
5861                 kfree(sd->groups);
5862         }
5863         kfree(sd);
5864 }
5865
5866 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5867 {
5868         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5869 }
5870
5871 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5872 {
5873         for (; sd; sd = sd->parent)
5874                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5875 }
5876
5877 /*
5878  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5879  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5880  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5881  *
5882  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5883  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5884  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5885  */
5886 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5887 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5888 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5889 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5890 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5891 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5892
5893 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5894 {
5895         struct sched_domain *sd;
5896         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5897         int id = cpu;
5898         int size = 1;
5899
5900         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5901         if (sd) {
5902                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5903                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5904                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5905         }
5906         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5907
5908         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5909         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5910         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5911
5912         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5913         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5914
5915         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5916         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5917 }
5918
5919 /*
5920  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5921  * hold the hotplug lock.
5922  */
5923 static void
5924 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5925 {
5926         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5927         struct sched_domain *tmp;
5928
5929         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5930         for (tmp = sd; tmp; ) {
5931                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5932                 if (!parent)
5933                         break;
5934
5935                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5936                         tmp->parent = parent->parent;
5937                         if (parent->parent)
5938                                 parent->parent->child = tmp;
5939                         /*
5940                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5941                          * degenerate parent; the spans match for this
5942                          * so the property transfers.
5943                          */
5944                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5945                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5946                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5947                 } else
5948                         tmp = tmp->parent;
5949         }
5950
5951         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5952                 tmp = sd;
5953                 sd = sd->parent;
5954                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5955                 if (sd)
5956                         sd->child = NULL;
5957         }
5958
5959         sched_domain_debug(sd, cpu);
5960
5961         rq_attach_root(rq, rd);
5962         tmp = rq->sd;
5963         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5964         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5965
5966         update_top_cache_domain(cpu);
5967 }
5968
5969 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5970 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5971 {
5972         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5973         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5974         return 1;
5975 }
5976
5977 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5978
5979 struct s_data {
5980         struct sched_domain ** __percpu sd;
5981         struct root_domain      *rd;
5982 };
5983
5984 enum s_alloc {
5985         sa_rootdomain,
5986         sa_sd,
5987         sa_sd_storage,
5988         sa_none,
5989 };
5990
5991 /*
5992  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5993  * domain traversal.
5994  *
5995  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5996  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5997  * range.
5998  *
5999  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6000  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6001  * cpu they're built on, so check that.
6002  *
6003  */
6004 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6005 {
6006         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6007         struct sd_data *sdd = sd->private;
6008         struct sched_domain *sibling;
6009         int i;
6010
6011         for_each_cpu(i, span) {
6012                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6013                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6014                         continue;
6015
6016                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6017         }
6018 }
6019
6020 /*
6021  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6022  * of this group that's also in the iteration mask.
6023  */
6024 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6025 {
6026         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6027 }
6028
6029 static int
6030 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6031 {
6032         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6033         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6034         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6035         struct sd_data *sdd = sd->private;
6036         struct sched_domain *sibling;
6037         int i;
6038
6039         cpumask_clear(covered);
6040
6041         for_each_cpu(i, span) {
6042                 struct cpumask *sg_span;
6043
6044                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6045                         continue;
6046
6047                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6048
6049                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6050                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6051                         continue;
6052
6053                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6054                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6055
6056                 if (!sg)
6057                         goto fail;
6058
6059                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6060                 if (sibling->child)
6061                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6062                 else
6063                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6064
6065                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6066
6067                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6068                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6069                         build_group_mask(sd, sg);
6070
6071                 /*
6072                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6073                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6074                  * die on a /0 trap.
6075                  */
6076                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6077
6078                 /*
6079                  * Make sure the first group of this domain contains the
6080                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6081                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6082                  */
6083                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6084                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6085                         groups = sg;
6086
6087                 if (!first)
6088                         first = sg;
6089                 if (last)
6090                         last->next = sg;
6091                 last = sg;
6092                 last->next = first;
6093         }
6094         sd->groups = groups;
6095
6096         return 0;
6097
6098 fail:
6099         free_sched_groups(first, 0);
6100
6101         return -ENOMEM;
6102 }
6103
6104 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6105 {
6106         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6107         struct sched_domain *child = sd->child;
6108
6109         if (child)
6110                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6111
6112         if (sg) {
6113                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6114                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6115                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6116         }
6117
6118         return cpu;
6119 }
6120
6121 /*
6122  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6123  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6124  * and ->cpu_capacity to 0.
6125  *
6126  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6127  */
6128 static int
6129 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6130 {
6131         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6132         struct sd_data *sdd = sd->private;
6133         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6134         struct cpumask *covered;
6135         int i;
6136
6137         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6138         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6139
6140         if (cpu != cpumask_first(span))
6141                 return 0;
6142
6143         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6144         covered = sched_domains_tmpmask;
6145
6146         cpumask_clear(covered);
6147
6148         for_each_cpu(i, span) {
6149                 struct sched_group *sg;
6150                 int group, j;
6151
6152                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6153                         continue;
6154
6155                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6156                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6157
6158                 for_each_cpu(j, span) {
6159                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6160                                 continue;
6161
6162                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6163                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6164                 }
6165
6166                 if (!first)
6167                         first = sg;
6168                 if (last)
6169                         last->next = sg;
6170                 last = sg;
6171         }
6172         last->next = first;
6173
6174         return 0;
6175 }
6176
6177 /*
6178  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6179  *
6180  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6181  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6182  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6183  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6184  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6185  * group having less cpu_capacity.
6186  */
6187 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6188 {
6189         struct sched_group *sg = sd->groups;
6190
6191         WARN_ON(!sg);
6192
6193         do {
6194                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6195                 sg = sg->next;
6196         } while (sg != sd->groups);
6197
6198         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6199                 return;
6200
6201         update_group_capacity(sd, cpu);
6202         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6203 }
6204
6205 /*
6206  * Initializers for schedule domains
6207  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6208  */
6209
6210 static int default_relax_domain_level = -1;
6211 int sched_domain_level_max;
6212
6213 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6214 {
6215         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6216                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6217
6218         return 1;
6219 }
6220 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6221
6222 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6223                                  struct sched_domain_attr *attr)
6224 {
6225         int request;
6226
6227         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6228                 if (default_relax_domain_level < 0)
6229                         return;
6230                 else
6231                         request = default_relax_domain_level;
6232         } else
6233                 request = attr->relax_domain_level;
6234         if (request < sd->level) {
6235                 /* turn off idle balance on this domain */
6236                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6237         } else {
6238                 /* turn on idle balance on this domain */
6239                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6240         }
6241 }
6242
6243 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6244 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6245
6246 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6247                                  const struct cpumask *cpu_map)
6248 {
6249         switch (what) {
6250         case sa_rootdomain:
6251                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6252                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6253         case sa_sd:
6254                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6255         case sa_sd_storage:
6256                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6257         case sa_none:
6258                 break;
6259         }
6260 }
6261
6262 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6263                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6264 {
6265         memset(d, 0, sizeof(*d));
6266
6267         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6268                 return sa_sd_storage;
6269         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6270         if (!d->sd)
6271                 return sa_sd_storage;
6272         d->rd = alloc_rootdomain();
6273         if (!d->rd)
6274                 return sa_sd;
6275         return sa_rootdomain;
6276 }
6277
6278 /*
6279  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6280  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6281  * will not free the data we're using.
6282  */
6283 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6284 {
6285         struct sd_data *sdd = sd->private;
6286
6287         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6288         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6289
6290         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6291                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6292
6293         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6294                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6295 }
6296
6297 #ifdef CONFIG_NUMA
6298 static int sched_domains_numa_levels;
6299 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6300 static int *sched_domains_numa_distance;
6301 int sched_max_numa_distance;
6302 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6303 static int sched_domains_curr_level;
6304 #endif
6305
6306 /*
6307  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6308  *
6309  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6310  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6311  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6312  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6313  *
6314  * Odd one out:
6315  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6316  */
6317 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6318         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6319          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6320          SD_NUMA |                      \
6321          SD_ASYM_PACKING |              \
6322          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6323
6324 static struct sched_domain *
6325 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6326 {
6327         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6328         int sd_weight, sd_flags = 0;
6329
6330 #ifdef CONFIG_NUMA
6331         /*
6332          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6333          */
6334         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6335 #endif
6336
6337         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6338
6339         if (tl->sd_flags)
6340                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6341         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6342                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6343                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6344
6345         *sd = (struct sched_domain){
6346                 .min_interval           = sd_weight,
6347                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6348                 .busy_factor            = 32,
6349                 .imbalance_pct          = 125,
6350
6351                 .cache_nice_tries       = 0,
6352                 .busy_idx               = 0,
6353                 .idle_idx               = 0,
6354                 .newidle_idx            = 0,
6355                 .wake_idx               = 0,
6356                 .forkexec_idx           = 0,
6357
6358                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6359                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6360                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6361                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6362                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6363                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6364                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6365                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6366                                         | 0*SD_SERIALIZE
6367                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6368                                         | 0*SD_NUMA
6369                                         | sd_flags
6370                                         ,
6371
6372                 .last_balance           = jiffies,
6373                 .balance_interval       = sd_weight,
6374                 .smt_gain               = 0,
6375                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6376                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6377 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6378                 .name                   = tl->name,
6379 #endif
6380         };
6381
6382         /*
6383          * Convert topological properties into behaviour.
6384          */
6385
6386         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6387                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6388                 sd->imbalance_pct = 110;
6389                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6390
6391         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6392                 sd->imbalance_pct = 117;
6393                 sd->cache_nice_tries = 1;
6394                 sd->busy_idx = 2;
6395
6396 #ifdef CONFIG_NUMA
6397         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6398                 sd->cache_nice_tries = 2;
6399                 sd->busy_idx = 3;
6400                 sd->idle_idx = 2;
6401
6402                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6403                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6404                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6405                                        SD_BALANCE_FORK |
6406                                        SD_WAKE_AFFINE);
6407                 }
6408
6409 #endif
6410         } else {
6411                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6412                 sd->cache_nice_tries = 1;
6413                 sd->busy_idx = 2;
6414                 sd->idle_idx = 1;
6415         }
6416
6417         sd->private = &tl->data;
6418
6419         return sd;
6420 }
6421
6422 /*
6423  * Topology list, bottom-up.
6424  */
6425 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6426 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6427         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6428 #endif
6429 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6430         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6431 #endif
6432         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6433         { NULL, },
6434 };
6435
6436 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6437
6438 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6439         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6440
6441 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6442 {
6443         sched_domain_topology = tl;
6444 }
6445
6446 #ifdef CONFIG_NUMA
6447
6448 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6449 {
6450         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6451 }
6452
6453 static void sched_numa_warn(const char *str)
6454 {
6455         static int done = false;
6456         int i,j;
6457
6458         if (done)
6459                 return;
6460
6461         done = true;
6462
6463         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6464
6465         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6466                 printk(KERN_WARNING "  ");
6467                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6468                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6469                 printk(KERN_CONT "\n");
6470         }
6471         printk(KERN_WARNING "\n");
6472 }
6473
6474 bool find_numa_distance(int distance)
6475 {
6476         int i;
6477
6478         if (distance == node_distance(0, 0))
6479                 return true;
6480
6481         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6482                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6483                         return true;
6484         }
6485
6486         return false;
6487 }
6488
6489 /*
6490  * A system can have three types of NUMA topology:
6491  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6492  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6493  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6494  *
6495  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6496  * topology lies in whether communication between not directly
6497  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6498  * could run), or through backplane controllers. This affects
6499  * placement of programs.
6500  *
6501  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6502  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6503  *   is directly connected.
6504  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6505  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6506  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6507  */
6508 static void init_numa_topology_type(void)
6509 {
6510         int a, b, c, n;
6511
6512         n = sched_max_numa_distance;
6513
6514         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6515                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6516                 return;
6517         }
6518
6519         for_each_online_node(a) {
6520                 for_each_online_node(b) {
6521                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6522                         if (node_distance(a, b) < n)
6523                                 continue;
6524
6525                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6526                         for_each_online_node(c) {
6527                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6528                                     node_distance(b, c) < n) {
6529                                         sched_numa_topology_type =
6530                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6531                                         return;
6532                                 }
6533                         }
6534
6535                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6536                         return;
6537                 }
6538         }
6539 }
6540
6541 static void sched_init_numa(void)
6542 {
6543         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6544         struct sched_domain_topology_level *tl;
6545         int level = 0;
6546         int i, j, k;
6547
6548         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6549         if (!sched_domains_numa_distance)
6550                 return;
6551
6552         /*
6553          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6554          * unique distances in the node_distance() table.
6555          *
6556          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6557          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6558          */
6559         next_distance = curr_distance;
6560         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6561                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6562                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6563                                 int distance = node_distance(i, k);
6564
6565                                 if (distance > curr_distance &&
6566                                     (distance < next_distance ||
6567                                      next_distance == curr_distance))
6568                                         next_distance = distance;
6569
6570                                 /*
6571                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6572                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6573                                  * equally connected to A.
6574                                  */
6575                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6576                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6577
6578                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6579                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6580                         }
6581                         if (next_distance != curr_distance) {
6582                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6583                                 sched_domains_numa_levels = level;
6584                                 curr_distance = next_distance;
6585                         } else break;
6586                 }
6587
6588                 /*
6589                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6590                  */
6591                 if (!sched_debug())
6592                         break;
6593         }
6594
6595         if (!level)
6596                 return;
6597
6598         /*
6599          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6600          * identity distance node_distance(i,i).
6601          *
6602          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6603          * numbers.
6604          */
6605
6606         /*
6607          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6608          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6609          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6610          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6611          * in other functions.
6612          *
6613          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6614          */
6615         sched_domains_numa_levels = 0;
6616
6617         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6618         if (!sched_domains_numa_masks)
6619                 return;
6620
6621         /*
6622          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6623          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6624          */
6625         for (i = 0; i < level; i++) {
6626                 sched_domains_numa_masks[i] =
6627                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6628                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6629                         return;
6630
6631                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6632                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6633                         if (!mask)
6634                                 return;
6635
6636                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6637
6638                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6639                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6640                                         continue;
6641
6642                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6643                         }
6644                 }
6645         }
6646
6647         /* Compute default topology size */
6648         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6649
6650         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6651                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6652         if (!tl)
6653                 return;
6654
6655         /*
6656          * Copy the default topology bits..
6657          */
6658         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6659                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6660
6661         /*
6662          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6663          */
6664         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6665                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6666                         .mask = sd_numa_mask,
6667                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6668                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6669                         .numa_level = j,
6670                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6671                 };
6672         }
6673
6674         sched_domain_topology = tl;
6675
6676         sched_domains_numa_levels = level;
6677         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6678
6679         init_numa_topology_type();
6680 }
6681
6682 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6683 {
6684         int i, j;
6685         int node = cpu_to_node(cpu);
6686
6687         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6688                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6689                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6690                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6691                 }
6692         }
6693 }
6694
6695 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6696 {
6697         int i, j;
6698         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6699                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6700                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6701         }
6702 }
6703
6704 /*
6705  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6706  * are onlined.
6707  */
6708 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6709                                            unsigned long action,
6710                                            void *hcpu)
6711 {
6712         int cpu = (long)hcpu;
6713
6714         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6715         case CPU_ONLINE:
6716                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6717                 break;
6718
6719         case CPU_DEAD:
6720                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6721                 break;
6722
6723         default:
6724                 return NOTIFY_DONE;
6725         }
6726
6727         return NOTIFY_OK;
6728 }
6729 #else
6730 static inline void sched_init_numa(void)
6731 {
6732 }
6733
6734 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6735                                            unsigned long action,
6736                                            void *hcpu)
6737 {
6738         return 0;
6739 }
6740 #endif /* CONFIG_NUMA */
6741
6742 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6743 {
6744         struct sched_domain_topology_level *tl;
6745         int j;
6746
6747         for_each_sd_topology(tl) {
6748                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6749
6750                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6751                 if (!sdd->sd)
6752                         return -ENOMEM;
6753
6754                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6755                 if (!sdd->sg)
6756                         return -ENOMEM;
6757
6758                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6759                 if (!sdd->sgc)
6760                         return -ENOMEM;
6761
6762                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6763                         struct sched_domain *sd;
6764                         struct sched_group *sg;
6765                         struct sched_group_capacity *sgc;
6766
6767                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6768                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6769                         if (!sd)
6770                                 return -ENOMEM;
6771
6772                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6773
6774                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6775                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6776                         if (!sg)
6777                                 return -ENOMEM;
6778
6779                         sg->next = sg;
6780
6781                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6782
6783                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6784                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6785                         if (!sgc)
6786                                 return -ENOMEM;
6787
6788                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6789                 }
6790         }
6791
6792         return 0;
6793 }
6794
6795 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6796 {
6797         struct sched_domain_topology_level *tl;
6798         int j;
6799
6800         for_each_sd_topology(tl) {
6801                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6802
6803                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6804                         struct sched_domain *sd;
6805
6806                         if (sdd->sd) {
6807                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6808                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6809                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6810                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6811                         }
6812
6813                         if (sdd->sg)
6814                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6815                         if (sdd->sgc)
6816                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6817                 }
6818                 free_percpu(sdd->sd);
6819                 sdd->sd = NULL;
6820                 free_percpu(sdd->sg);
6821                 sdd->sg = NULL;
6822                 free_percpu(sdd->sgc);
6823                 sdd->sgc = NULL;
6824         }
6825 }
6826
6827 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6828                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6829                 struct sched_domain *child, int cpu)
6830 {
6831         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6832         if (!sd)
6833                 return child;
6834
6835         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6836         if (child) {
6837                 sd->level = child->level + 1;
6838                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6839                 child->parent = sd;
6840                 sd->child = child;
6841
6842                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6843                                     sched_domain_span(sd))) {
6844                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6845 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6846                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6847                                         child->name, sd->name);
6848 #endif
6849                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6850                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6851                                    sched_domain_span(sd),
6852                                    sched_domain_span(child));
6853                 }
6854
6855         }
6856         set_domain_attribute(sd, attr);
6857
6858         return sd;
6859 }
6860
6861 /*
6862  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6863  * to the individual cpus
6864  */
6865 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6866                                struct sched_domain_attr *attr)
6867 {
6868         enum s_alloc alloc_state;
6869         struct sched_domain *sd;
6870         struct s_data d;
6871         int i, ret = -ENOMEM;
6872
6873         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6874         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6875                 goto error;
6876
6877         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6878         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6879                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6880
6881                 sd = NULL;
6882                 for_each_sd_topology(tl) {
6883                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6884                         if (tl == sched_domain_topology)
6885                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6886                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6887                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6888                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6889                                 break;
6890                 }
6891         }
6892
6893         /* Build the groups for the domains */
6894         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6895                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6896                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6897                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6898                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6899                                         goto error;
6900                         } else {
6901                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6902                                         goto error;
6903                         }
6904                 }
6905         }
6906
6907         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6908         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6909                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6910                         continue;
6911
6912                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6913                         claim_allocations(i, sd);
6914                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6915                 }
6916         }
6917
6918         /* Attach the domains */
6919         rcu_read_lock();
6920         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6921                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6922                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6923         }
6924         rcu_read_unlock();
6925
6926         ret = 0;
6927 error:
6928         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6929         return ret;
6930 }
6931
6932 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6933 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6934 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6935                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6936
6937 /*
6938  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6939  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6940  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6941  */
6942 static cpumask_var_t fallback_doms;
6943
6944 /*
6945  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6946  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6947  * or 0 if it stayed the same.
6948  */
6949 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6950 {
6951         return 0;
6952 }
6953
6954 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6955 {
6956         int i;
6957         cpumask_var_t *doms;
6958
6959         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6960         if (!doms)
6961                 return NULL;
6962         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6963                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6964                         free_sched_domains(doms, i);
6965                         return NULL;
6966                 }
6967         }
6968         return doms;
6969 }
6970
6971 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6972 {
6973         unsigned int i;
6974         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6975                 free_cpumask_var(doms[i]);
6976         kfree(doms);
6977 }
6978
6979 /*
6980  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6981  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6982  * exclude other special cases in the future.
6983  */
6984 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6985 {
6986         int err;
6987
6988         arch_update_cpu_topology();
6989         ndoms_cur = 1;
6990         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6991         if (!doms_cur)
6992                 doms_cur = &fallback_doms;
6993         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6994         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6995         register_sched_domain_sysctl();
6996
6997         return err;
6998 }
6999
7000 /*
7001  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7002  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7003  */
7004 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7005 {
7006         int i;
7007
7008         rcu_read_lock();
7009         for_each_cpu(i, cpu_map)
7010                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7011         rcu_read_unlock();
7012 }
7013
7014 /* handle null as "default" */
7015 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7016                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7017 {
7018         struct sched_domain_attr tmp;
7019
7020         /* fast path */
7021         if (!new && !cur)
7022                 return 1;
7023
7024         tmp = SD_ATTR_INIT;
7025         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7026                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7027                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7028 }
7029
7030 /*
7031  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7032  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7033  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7034  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7035  *
7036  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7037  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7038  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7039  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7040  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7041  * it as it is.
7042  *
7043  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7044  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7045  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7046  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7047  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7048  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7049  *
7050  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7051  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7052  * and it will not create the default domain.
7053  *
7054  * Call with hotplug lock held
7055  */
7056 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7057                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7058 {
7059         int i, j, n;
7060         int new_topology;
7061
7062         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7063
7064         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7065         unregister_sched_domain_sysctl();
7066
7067         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7068         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7069
7070         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7071
7072         /* Destroy deleted domains */
7073         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7074                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7075                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7076                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7077                                 goto match1;
7078                 }
7079                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7080                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7081 match1:
7082                 ;
7083         }
7084
7085         n = ndoms_cur;
7086         if (doms_new == NULL) {
7087                 n = 0;
7088                 doms_new = &fallback_doms;
7089                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7090                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7091         }
7092
7093         /* Build new domains */
7094         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7095                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7096                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7097                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7098                                 goto match2;
7099                 }
7100                 /* no match - add a new doms_new */
7101                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7102 match2:
7103                 ;
7104         }
7105
7106         /* Remember the new sched domains */
7107         if (doms_cur != &fallback_doms)
7108                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7109         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7110         doms_cur = doms_new;
7111         dattr_cur = dattr_new;
7112         ndoms_cur = ndoms_new;
7113
7114         register_sched_domain_sysctl();
7115
7116         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7117 }
7118
7119 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7120
7121 /*
7122  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7123  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7124  * around partition_sched_domains().
7125  *
7126  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7127  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7128  */
7129 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7130                              void *hcpu)
7131 {
7132         switch (action) {
7133         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7134         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7135
7136                 /*
7137                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7138                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7139                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7140                  * domain, ignoring cpusets.
7141                  */
7142                 num_cpus_frozen--;
7143                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7144                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7145                         break;
7146                 }
7147
7148                 /*
7149                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7150                  * restore the original sched domains by considering the
7151                  * cpuset configurations.
7152                  */
7153
7154         case CPU_ONLINE:
7155                 cpuset_update_active_cpus(true);
7156                 break;
7157         default:
7158                 return NOTIFY_DONE;
7159         }
7160         return NOTIFY_OK;
7161 }
7162
7163 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7164                                void *hcpu)
7165 {
7166         unsigned long flags;
7167         long cpu = (long)hcpu;
7168         struct dl_bw *dl_b;
7169         bool overflow;
7170         int cpus;
7171
7172         switch (action) {
7173         case CPU_DOWN_PREPARE:
7174                 rcu_read_lock_sched();
7175                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7176
7177                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7178                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7179                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7180                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7181
7182                 rcu_read_unlock_sched();
7183
7184                 if (overflow)
7185                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7186                 cpuset_update_active_cpus(false);
7187                 break;
7188         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7189                 num_cpus_frozen++;
7190                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7191                 break;
7192         default:
7193                 return NOTIFY_DONE;
7194         }
7195         return NOTIFY_OK;
7196 }
7197
7198 void __init sched_init_smp(void)
7199 {
7200         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7201
7202         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7203         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7204
7205         /* nohz_full won't take effect without isolating the cpus. */
7206         tick_nohz_full_add_cpus_to(cpu_isolated_map);
7207
7208         sched_init_numa();
7209
7210         /*
7211          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7212          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7213          * happen.
7214          */
7215         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7216         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7217         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7218         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7219                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7220         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7221
7222         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7223         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7224         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7225
7226         init_hrtick();
7227
7228         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7229         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7230                 BUG();
7231         sched_init_granularity();
7232         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7233
7234         init_sched_rt_class();
7235         init_sched_dl_class();
7236 }
7237 #else
7238 void __init sched_init_smp(void)
7239 {
7240         sched_init_granularity();
7241 }
7242 #endif /* CONFIG_SMP */
7243
7244 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7245 {
7246         return in_lock_functions(addr) ||
7247                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7248                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7249 }
7250
7251 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7252 /*
7253  * Default task group.
7254  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7255  */
7256 struct task_group root_task_group;
7257 LIST_HEAD(task_groups);
7258 #endif
7259
7260 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7261
7262 void __init sched_init(void)
7263 {
7264         int i, j;
7265         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7266
7267 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7268         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7269 #endif
7270 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7271         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7272 #endif
7273         if (alloc_size) {
7274                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7275
7276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7277                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7278                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7279
7280                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7281                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7282
7283 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7285                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7286                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7287
7288                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7289                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7290
7291 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7292         }
7293 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7294         for_each_possible_cpu(i) {
7295                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7296                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7297         }
7298 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7299
7300         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7301                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7302         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7303                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7304
7305 #ifdef CONFIG_SMP
7306         init_defrootdomain();
7307 #endif
7308
7309 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7310         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7311                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7312 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7313
7314 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7315         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7316         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7317         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7318         autogroup_init(&init_task);
7319
7320 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7321
7322         for_each_possible_cpu(i) {
7323                 struct rq *rq;
7324
7325                 rq = cpu_rq(i);
7326                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7327                 rq->nr_running = 0;
7328                 rq->calc_load_active = 0;
7329                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7330                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7331                 init_rt_rq(&rq->rt);
7332                 init_dl_rq(&rq->dl);
7333 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7334                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7335                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7336                 /*
7337                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7338                  *
7339                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7340                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7341                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7342                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7343                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7344                  * (se->load.weight).
7345                  *
7346                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7347                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7348                  * then A0's share of the cpu resource is:
7349                  *
7350                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7351                  *
7352                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7353                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7354                  */
7355                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7356                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7357 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7358
7359                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7360 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7361                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7362 #endif
7363
7364                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7365                         rq->cpu_load[j] = 0;
7366
7367                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7368
7369 #ifdef CONFIG_SMP
7370                 rq->sd = NULL;
7371                 rq->rd = NULL;
7372                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7373                 rq->balance_callback = NULL;
7374                 rq->active_balance = 0;
7375                 rq->next_balance = jiffies;
7376                 rq->push_cpu = 0;
7377                 rq->cpu = i;
7378                 rq->online = 0;
7379                 rq->idle_stamp = 0;
7380                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7381                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7382
7383                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7384
7385                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7386 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7387                 rq->nohz_flags = 0;
7388 #endif
7389 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7390                 rq->last_sched_tick = 0;
7391 #endif
7392 #endif
7393                 init_rq_hrtick(rq);
7394                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7395         }
7396
7397         set_load_weight(&init_task);
7398
7399 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7400         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7401 #endif
7402
7403         /*
7404          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7405          */
7406         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7407         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7408
7409         /*
7410          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7411          */
7412         current->sched_class = &fair_sched_class;
7413
7414         /*
7415          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7416          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7417          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7418          * when this runqueue becomes "idle".
7419          */
7420         init_idle(current, smp_processor_id());
7421
7422         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7423
7424 #ifdef CONFIG_SMP
7425         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7426         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7427         if (cpu_isolated_map == NULL)
7428                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7429         idle_thread_set_boot_cpu();
7430         set_cpu_rq_start_time();
7431 #endif
7432         init_sched_fair_class();
7433
7434         scheduler_running = 1;
7435 }
7436
7437 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7438 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7439 {
7440         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7441
7442         return (nested == preempt_offset);
7443 }
7444
7445 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7446 {
7447         /*
7448          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7449          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7450          * otherwise we will destroy state.
7451          */
7452         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7453                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7454                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7455                         current->state,
7456                         (void *)current->task_state_change,
7457                         (void *)current->task_state_change);
7458
7459         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7460 }
7461 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7462
7463 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7464 {
7465         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7466
7467         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7468         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7469              !is_idle_task(current)) ||
7470             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7471                 return;
7472         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7473                 return;
7474         prev_jiffy = jiffies;
7475
7476         printk(KERN_ERR
7477                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7478                         file, line);
7479         printk(KERN_ERR
7480                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7481                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7482                         current->pid, current->comm);
7483
7484         if (task_stack_end_corrupted(current))
7485                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7486
7487         debug_show_held_locks(current);
7488         if (irqs_disabled())
7489                 print_irqtrace_events(current);
7490 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7491         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7492                 pr_err("Preemption disabled at:");
7493                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7494                 pr_cont("\n");
7495         }
7496 #endif
7497         dump_stack();
7498 }
7499 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7500 #endif
7501
7502 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7503 void normalize_rt_tasks(void)
7504 {
7505         struct task_struct *g, *p;
7506         struct sched_attr attr = {
7507                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7508         };
7509
7510         read_lock(&tasklist_lock);
7511         for_each_process_thread(g, p) {
7512                 /*
7513                  * Only normalize user tasks:
7514                  */
7515                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7516                         continue;
7517
7518                 p->se.exec_start                = 0;
7519 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7520                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7521                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7522                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7523 #endif
7524
7525                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7526                         /*
7527                          * Renice negative nice level userspace
7528                          * tasks back to 0:
7529                          */
7530                         if (task_nice(p) < 0)
7531                                 set_user_nice(p, 0);
7532                         continue;
7533                 }
7534
7535                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7536         }
7537         read_unlock(&tasklist_lock);
7538 }
7539
7540 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7541
7542 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7543 /*
7544  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7545  *
7546  * They can only be called when the whole system has been
7547  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7548  * activity can take place. Using them for anything else would
7549  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7550  * under any other configuration.
7551  */
7552
7553 /**
7554  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7555  * @cpu: the processor in question.
7556  *
7557  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7558  *
7559  * Return: The current task for @cpu.
7560  */
7561 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7562 {
7563         return cpu_curr(cpu);
7564 }
7565
7566 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7567
7568 #ifdef CONFIG_IA64
7569 /**
7570  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7571  * @cpu: the processor in question.
7572  * @p: the task pointer to set.
7573  *
7574  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7575  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7576  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7577  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7578  * and caller must save the original value of the current task (see
7579  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7580  * re-starting the system.
7581  *
7582  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7583  */
7584 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7585 {
7586         cpu_curr(cpu) = p;
7587 }
7588
7589 #endif
7590
7591 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7592 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7593 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7594
7595 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7596 {
7597         free_fair_sched_group(tg);
7598         free_rt_sched_group(tg);
7599         autogroup_free(tg);
7600         kfree(tg);
7601 }
7602
7603 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7604 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7605 {
7606         struct task_group *tg;
7607
7608         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7609         if (!tg)
7610                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7611
7612         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7613                 goto err;
7614
7615         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7616                 goto err;
7617
7618         return tg;
7619
7620 err:
7621         free_sched_group(tg);
7622         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7623 }
7624
7625 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7626 {
7627         unsigned long flags;
7628
7629         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7630         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7631
7632         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7633
7634         tg->parent = parent;
7635         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7636         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7637         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7638 }
7639
7640 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7641 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7642 {
7643         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7644         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7645 }
7646
7647 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7648 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7649 {
7650         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7651         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7652 }
7653
7654 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7655 {
7656         unsigned long flags;
7657         int i;
7658
7659         /* end participation in shares distribution */
7660         for_each_possible_cpu(i)
7661                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7662
7663         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7664         list_del_rcu(&tg->list);
7665         list_del_rcu(&tg->siblings);
7666         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7667 }
7668
7669 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7670  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7671  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7672  *      reflect its new group.
7673  */
7674 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7675 {
7676         struct task_group *tg;
7677         int queued, running;
7678         unsigned long flags;
7679         struct rq *rq;
7680
7681         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7682
7683         running = task_current(rq, tsk);
7684         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7685
7686         if (queued)
7687                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7688         if (unlikely(running))
7689                 put_prev_task(rq, tsk);
7690
7691         /*
7692          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7693          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7694          * to prevent lockdep warnings.
7695          */
7696         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7697                           struct task_group, css);
7698         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7699         tsk->sched_task_group = tg;
7700
7701 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7702         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7703                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, queued);
7704         else
7705 #endif
7706                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7707
7708         if (unlikely(running))
7709                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7710         if (queued)
7711                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7712
7713         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7714 }
7715 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7716
7717 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7718 /*
7719  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7720  */
7721 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7722
7723 /* Must be called with tasklist_lock held */
7724 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7725 {
7726         struct task_struct *g, *p;
7727
7728         /*
7729          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7730          */
7731         if (task_group_is_autogroup(tg))
7732                 return 0;
7733
7734         for_each_process_thread(g, p) {
7735                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7736                         return 1;
7737         }
7738
7739         return 0;
7740 }
7741
7742 struct rt_schedulable_data {
7743         struct task_group *tg;
7744         u64 rt_period;
7745         u64 rt_runtime;
7746 };
7747
7748 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7749 {
7750         struct rt_schedulable_data *d = data;
7751         struct task_group *child;
7752         unsigned long total, sum = 0;
7753         u64 period, runtime;
7754
7755         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7756         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7757
7758         if (tg == d->tg) {
7759                 period = d->rt_period;
7760                 runtime = d->rt_runtime;
7761         }
7762
7763         /*
7764          * Cannot have more runtime than the period.
7765          */
7766         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7767                 return -EINVAL;
7768
7769         /*
7770          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7771          */
7772         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7773                 return -EBUSY;
7774
7775         total = to_ratio(period, runtime);
7776
7777         /*
7778          * Nobody can have more than the global setting allows.
7779          */
7780         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7781                 return -EINVAL;
7782
7783         /*
7784          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7785          */
7786         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7787                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7788                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7789
7790                 if (child == d->tg) {
7791                         period = d->rt_period;
7792                         runtime = d->rt_runtime;
7793                 }
7794
7795                 sum += to_ratio(period, runtime);
7796         }
7797
7798         if (sum > total)
7799                 return -EINVAL;
7800
7801         return 0;
7802 }
7803
7804 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7805 {
7806         int ret;
7807
7808         struct rt_schedulable_data data = {
7809                 .tg = tg,
7810                 .rt_period = period,
7811                 .rt_runtime = runtime,
7812         };
7813
7814         rcu_read_lock();
7815         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7816         rcu_read_unlock();
7817
7818         return ret;
7819 }
7820
7821 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7822                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7823 {
7824         int i, err = 0;
7825
7826         /*
7827          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7828          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7829          */
7830         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7831                 return -EINVAL;
7832
7833         /* No period doesn't make any sense. */
7834         if (rt_period == 0)
7835                 return -EINVAL;
7836
7837         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7838         read_lock(&tasklist_lock);
7839         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7840         if (err)
7841                 goto unlock;
7842
7843         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7844         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7845         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7846
7847         for_each_possible_cpu(i) {
7848                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7849
7850                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7851                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7852                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7853         }
7854         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7855 unlock:
7856         read_unlock(&tasklist_lock);
7857         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7858
7859         return err;
7860 }
7861
7862 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7863 {
7864         u64 rt_runtime, rt_period;
7865
7866         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7867         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7868         if (rt_runtime_us < 0)
7869                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7870
7871         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7872 }
7873
7874 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7875 {
7876         u64 rt_runtime_us;
7877
7878         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7879                 return -1;
7880
7881         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7882         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7883         return rt_runtime_us;
7884 }
7885
7886 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7887 {
7888         u64 rt_runtime, rt_period;
7889
7890         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7891         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7892
7893         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7894 }
7895
7896 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7897 {
7898         u64 rt_period_us;
7899
7900         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7901         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7902         return rt_period_us;
7903 }
7904 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7905
7906 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7907 static int sched_rt_global_constraints(void)
7908 {
7909         int ret = 0;
7910
7911         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7912         read_lock(&tasklist_lock);
7913         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7914         read_unlock(&tasklist_lock);
7915         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7916
7917         return ret;
7918 }
7919
7920 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7921 {
7922         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7923         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7924                 return 0;
7925
7926         return 1;
7927 }
7928
7929 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7930 static int sched_rt_global_constraints(void)
7931 {
7932         unsigned long flags;
7933         int i, ret = 0;
7934
7935         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7936         for_each_possible_cpu(i) {
7937                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7938
7939                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7940                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7941                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7942         }
7943         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7944
7945         return ret;
7946 }
7947 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7948
7949 static int sched_dl_global_validate(void)
7950 {
7951         u64 runtime = global_rt_runtime();
7952         u64 period = global_rt_period();
7953         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7954         struct dl_bw *dl_b;
7955         int cpu, ret = 0;
7956         unsigned long flags;
7957
7958         /*
7959          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7960          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7961          * any of the root_domains.
7962          *
7963          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7964          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7965          * solutions is welcome!
7966          */
7967         for_each_possible_cpu(cpu) {
7968                 rcu_read_lock_sched();
7969                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7970
7971                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7972                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7973                         ret = -EBUSY;
7974                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7975
7976                 rcu_read_unlock_sched();
7977
7978                 if (ret)
7979                         break;
7980         }
7981
7982         return ret;
7983 }
7984
7985 static void sched_dl_do_global(void)
7986 {
7987         u64 new_bw = -1;
7988         struct dl_bw *dl_b;
7989         int cpu;
7990         unsigned long flags;
7991
7992         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7993         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7994
7995         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7996                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7997
7998         /*
7999          * FIXME: As above...
8000          */
8001         for_each_possible_cpu(cpu) {
8002                 rcu_read_lock_sched();
8003                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8004
8005                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8006                 dl_b->bw = new_bw;
8007                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8008
8009                 rcu_read_unlock_sched();
8010         }
8011 }
8012
8013 static int sched_rt_global_validate(void)
8014 {
8015         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8016                 return -EINVAL;
8017
8018         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8019                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8020                 return -EINVAL;
8021
8022         return 0;
8023 }
8024
8025 static void sched_rt_do_global(void)
8026 {
8027         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8028         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8029 }
8030
8031 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8032                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8033                 loff_t *ppos)
8034 {
8035         int old_period, old_runtime;
8036         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8037         int ret;
8038
8039         mutex_lock(&mutex);
8040         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8041         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8042
8043         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8044
8045         if (!ret && write) {
8046                 ret = sched_rt_global_validate();
8047                 if (ret)
8048                         goto undo;
8049
8050                 ret = sched_dl_global_validate();
8051                 if (ret)
8052                         goto undo;
8053
8054                 ret = sched_rt_global_constraints();
8055                 if (ret)
8056                         goto undo;
8057
8058                 sched_rt_do_global();
8059                 sched_dl_do_global();
8060         }
8061         if (0) {
8062 undo:
8063                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8064                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8065         }
8066         mutex_unlock(&mutex);
8067
8068         return ret;
8069 }
8070
8071 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8072                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8073                 loff_t *ppos)
8074 {
8075         int ret;
8076         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8077
8078         mutex_lock(&mutex);
8079         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8080         /* make sure that internally we keep jiffies */
8081         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8082         if (!ret && write) {
8083                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8084                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8085         }
8086         mutex_unlock(&mutex);
8087         return ret;
8088 }
8089
8090 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8091
8092 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8093 {
8094         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8095 }
8096
8097 static struct cgroup_subsys_state *
8098 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8099 {
8100         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8101         struct task_group *tg;
8102
8103         if (!parent) {
8104                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8105                 return &root_task_group.css;
8106         }
8107
8108         tg = sched_create_group(parent);
8109         if (IS_ERR(tg))
8110                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8111
8112         return &tg->css;
8113 }
8114
8115 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8116 {
8117         struct task_group *tg = css_tg(css);
8118         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8119
8120         if (parent)
8121                 sched_online_group(tg, parent);
8122         return 0;
8123 }
8124
8125 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8126 {
8127         struct task_group *tg = css_tg(css);
8128
8129         sched_destroy_group(tg);
8130 }
8131
8132 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8133 {
8134         struct task_group *tg = css_tg(css);
8135
8136         sched_offline_group(tg);
8137 }
8138
8139 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8140 {
8141         sched_move_task(task);
8142 }
8143
8144 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8145                                  struct cgroup_taskset *tset)
8146 {
8147         struct task_struct *task;
8148
8149         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
8150 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8151                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8152                         return -EINVAL;
8153 #else
8154                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8155                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8156                         return -EINVAL;
8157 #endif
8158         }
8159         return 0;
8160 }
8161
8162 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8163                               struct cgroup_taskset *tset)
8164 {
8165         struct task_struct *task;
8166
8167         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
8168                 sched_move_task(task);
8169 }
8170
8171 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
8172                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
8173                             struct task_struct *task)
8174 {
8175         /*
8176          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
8177          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
8178          * trying to poke a half freed task state from generic code.
8179          */
8180         if (!(task->flags & PF_EXITING))
8181                 return;
8182
8183         sched_move_task(task);
8184 }
8185
8186 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8187 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8188                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8189 {
8190         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8191 }
8192
8193 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8194                                struct cftype *cft)
8195 {
8196         struct task_group *tg = css_tg(css);
8197
8198         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8199 }
8200
8201 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8202 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8203
8204 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8205 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8206
8207 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8208
8209 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8210 {
8211         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8212         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8213
8214         if (tg == &root_task_group)
8215                 return -EINVAL;
8216
8217         /*
8218          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8219          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8220          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8221          */
8222         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8223                 return -EINVAL;
8224
8225         /*
8226          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8227          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8228          * feasibility.
8229          */
8230         if (period > max_cfs_quota_period)
8231                 return -EINVAL;
8232
8233         /*
8234          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8235          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8236          */
8237         get_online_cpus();
8238         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8239         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8240         if (ret)
8241                 goto out_unlock;
8242
8243         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8244         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8245         /*
8246          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8247          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8248          */
8249         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8250                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8251         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8252         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8253         cfs_b->quota = quota;
8254
8255         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8256         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8257         if (runtime_enabled)
8258                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8259         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8260
8261         for_each_online_cpu(i) {
8262                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8263                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8264
8265                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8266                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8267                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8268
8269                 if (cfs_rq->throttled)
8270                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8271                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8272         }
8273         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8274                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8275 out_unlock:
8276         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8277         put_online_cpus();
8278
8279         return ret;
8280 }
8281
8282 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8283 {
8284         u64 quota, period;
8285
8286         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8287         if (cfs_quota_us < 0)
8288                 quota = RUNTIME_INF;
8289         else
8290                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8291
8292         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8293 }
8294
8295 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8296 {
8297         u64 quota_us;
8298
8299         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8300                 return -1;
8301
8302         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8303         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8304
8305         return quota_us;
8306 }
8307
8308 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8309 {
8310         u64 quota, period;
8311
8312         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8313         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8314
8315         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8316 }
8317
8318 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8319 {
8320         u64 cfs_period_us;
8321
8322         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8323         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8324
8325         return cfs_period_us;
8326 }
8327
8328 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8329                                   struct cftype *cft)
8330 {
8331         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8332 }
8333
8334 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8335                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8336 {
8337         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8338 }
8339
8340 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8341                                    struct cftype *cft)
8342 {
8343         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8344 }
8345
8346 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8347                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8348 {
8349         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8350 }
8351
8352 struct cfs_schedulable_data {
8353         struct task_group *tg;
8354         u64 period, quota;
8355 };
8356
8357 /*
8358  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8359  * note: units are usecs
8360  */
8361 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8362                                struct cfs_schedulable_data *d)
8363 {
8364         u64 quota, period;
8365
8366         if (tg == d->tg) {
8367                 period = d->period;
8368                 quota = d->quota;
8369         } else {
8370                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8371                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8372         }
8373
8374         /* note: these should typically be equivalent */
8375         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8376                 return RUNTIME_INF;
8377
8378         return to_ratio(period, quota);
8379 }
8380
8381 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8382 {
8383         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8384         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8385         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8386
8387         if (!tg->parent) {
8388                 quota = RUNTIME_INF;
8389         } else {
8390                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8391
8392                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8393                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8394
8395                 /*
8396                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8397                  * limit is set
8398                  */
8399                 if (quota == RUNTIME_INF)
8400                         quota = parent_quota;
8401                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8402                         return -EINVAL;
8403         }
8404         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8405
8406         return 0;
8407 }
8408
8409 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8410 {
8411         int ret;
8412         struct cfs_schedulable_data data = {
8413                 .tg = tg,
8414                 .period = period,
8415                 .quota = quota,
8416         };
8417
8418         if (quota != RUNTIME_INF) {
8419                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8420                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8421         }
8422
8423         rcu_read_lock();
8424         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8425         rcu_read_unlock();
8426
8427         return ret;
8428 }
8429
8430 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8431 {
8432         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8433         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8434
8435         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8436         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8437         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8438
8439         return 0;
8440 }
8441 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8442 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8443
8444 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8445 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8446                                 struct cftype *cft, s64 val)
8447 {
8448         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8449 }
8450
8451 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8452                                struct cftype *cft)
8453 {
8454         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8455 }
8456
8457 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8458                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8459 {
8460         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8461 }
8462
8463 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8464                                    struct cftype *cft)
8465 {
8466         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8467 }
8468 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8469
8470 static struct cftype cpu_files[] = {
8471 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8472         {
8473                 .name = "shares",
8474                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8475                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8476         },
8477 #endif
8478 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8479         {
8480                 .name = "cfs_quota_us",
8481                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8482                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8483         },
8484         {
8485                 .name = "cfs_period_us",
8486                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8487                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8488         },
8489         {
8490                 .name = "stat",
8491                 .seq_show = cpu_stats_show,
8492         },
8493 #endif
8494 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8495         {
8496                 .name = "rt_runtime_us",
8497                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8498                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8499         },
8500         {
8501                 .name = "rt_period_us",
8502                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8503                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8504         },
8505 #endif
8506         { }     /* terminate */
8507 };
8508
8509 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8510         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8511         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8512         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8513         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8514         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8515         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8516         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8517         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8518         .legacy_cftypes = cpu_files,
8519         .early_init     = 1,
8520 };
8521
8522 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8523
8524 void dump_cpu_task(int cpu)
8525 {
8526         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8527         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8528 }