3d856c46f6d8b985d4eb1d81d454d898989fc992
[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/kasan.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/nmi.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/highmem.h>
36 #include <linux/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.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/context_tracking.h>
75 #include <linux/compiler.h>
76 #include <linux/frame.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 /*
128  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
129  * Limited because this is done with IRQs disabled.
130  */
131 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
132
133 /*
134  * period over which we average the RT time consumption, measured
135  * in ms.
136  *
137  * default: 1s
138  */
139 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
140
141 /*
142  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
143  * default: 1s
144  */
145 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
146
147 __read_mostly int scheduler_running;
148
149 /*
150  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
151  * default: 0.95s
152  */
153 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
154
155 /* cpus with isolated domains */
156 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
157
158 /*
159  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
160  */
161 static struct rq *this_rq_lock(void)
162         __acquires(rq->lock)
163 {
164         struct rq *rq;
165
166         local_irq_disable();
167         rq = this_rq();
168         raw_spin_lock(&rq->lock);
169
170         return rq;
171 }
172
173 /*
174  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
175  */
176 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
177         __acquires(rq->lock)
178 {
179         struct rq *rq;
180
181         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
182
183         for (;;) {
184                 rq = task_rq(p);
185                 raw_spin_lock(&rq->lock);
186                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
187                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
188                         return rq;
189                 }
190                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
191
192                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
193                         cpu_relax();
194         }
195 }
196
197 /*
198  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
199  */
200 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
201         __acquires(p->pi_lock)
202         __acquires(rq->lock)
203 {
204         struct rq *rq;
205
206         for (;;) {
207                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
208                 rq = task_rq(p);
209                 raw_spin_lock(&rq->lock);
210                 /*
211                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
212                  *
213                  *      ACQUIRE (rq->lock)
214                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
215                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
216                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
217                  *                                      [L] ->on_rq
218                  *      RELEASE (rq->lock)
219                  *
220                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
221                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
222                  *
223                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
224                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
225                  */
226                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
227                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
228                         return rq;
229                 }
230                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
231                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
232
233                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
234                         cpu_relax();
235         }
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
239 /*
240  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
241  */
242
243 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
244 {
245         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
246                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
247 }
248
249 /*
250  * High-resolution timer tick.
251  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
252  */
253 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
254 {
255         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
256
257         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
258
259         raw_spin_lock(&rq->lock);
260         update_rq_clock(rq);
261         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
262         raw_spin_unlock(&rq->lock);
263
264         return HRTIMER_NORESTART;
265 }
266
267 #ifdef CONFIG_SMP
268
269 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
270 {
271         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
272
273         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
274 }
275
276 /*
277  * called from hardirq (IPI) context
278  */
279 static void __hrtick_start(void *arg)
280 {
281         struct rq *rq = arg;
282
283         raw_spin_lock(&rq->lock);
284         __hrtick_restart(rq);
285         rq->hrtick_csd_pending = 0;
286         raw_spin_unlock(&rq->lock);
287 }
288
289 /*
290  * Called to set the hrtick timer state.
291  *
292  * called with rq->lock held and irqs disabled
293  */
294 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
295 {
296         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
297         ktime_t time;
298         s64 delta;
299
300         /*
301          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
302          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
303          */
304         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
305         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
306
307         hrtimer_set_expires(timer, time);
308
309         if (rq == this_rq()) {
310                 __hrtick_restart(rq);
311         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
312                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
313                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
314         }
315 }
316
317 #else
318 /*
319  * Called to set the hrtick timer state.
320  *
321  * called with rq->lock held and irqs disabled
322  */
323 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
324 {
325         /*
326          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
327          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
328          */
329         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
330         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
331                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
332 }
333 #endif /* CONFIG_SMP */
334
335 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
336 {
337 #ifdef CONFIG_SMP
338         rq->hrtick_csd_pending = 0;
339
340         rq->hrtick_csd.flags = 0;
341         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
342         rq->hrtick_csd.info = rq;
343 #endif
344
345         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
346         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
347 }
348 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
349 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
350 {
351 }
352
353 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
354 {
355 }
356 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
357
358 /*
359  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
360  */
361 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
362         ({                                                              \
363                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
364                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
365                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
366                                                                         \
367                 for (;;) {                                              \
368                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
369                         if (_old == _val)                               \
370                                 break;                                  \
371                         _val = _old;                                    \
372                 }                                                       \
373         _old;                                                           \
374 })
375
376 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
377 /*
378  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
379  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
380  * spurious IPIs.
381  */
382 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
383 {
384         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
385         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
386 }
387
388 /*
389  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
390  *
391  * If this returns true, then the idle task promises to call
392  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
393  */
394 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
395 {
396         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
397         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
398
399         for (;;) {
400                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
401                         return false;
402                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
403                         return true;
404                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
405                 if (old == val)
406                         break;
407                 val = old;
408         }
409         return true;
410 }
411
412 #else
413 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
414 {
415         set_tsk_need_resched(p);
416         return true;
417 }
418
419 #ifdef CONFIG_SMP
420 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
421 {
422         return false;
423 }
424 #endif
425 #endif
426
427 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
428 {
429         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
430
431         /*
432          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
433          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
434          * wakeup due to that.
435          *
436          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
437          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
438          */
439         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
440                 return;
441
442         get_task_struct(task);
443
444         /*
445          * The head is context local, there can be no concurrency.
446          */
447         *head->lastp = node;
448         head->lastp = &node->next;
449 }
450
451 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
452 {
453         struct wake_q_node *node = head->first;
454
455         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
456                 struct task_struct *task;
457
458                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
459                 BUG_ON(!task);
460                 /* task can safely be re-inserted now */
461                 node = node->next;
462                 task->wake_q.next = NULL;
463
464                 /*
465                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
466                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
467                  */
468                 wake_up_process(task);
469                 put_task_struct(task);
470         }
471 }
472
473 /*
474  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
475  *
476  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
477  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
478  * the target CPU.
479  */
480 void resched_curr(struct rq *rq)
481 {
482         struct task_struct *curr = rq->curr;
483         int cpu;
484
485         lockdep_assert_held(&rq->lock);
486
487         if (test_tsk_need_resched(curr))
488                 return;
489
490         cpu = cpu_of(rq);
491
492         if (cpu == smp_processor_id()) {
493                 set_tsk_need_resched(curr);
494                 set_preempt_need_resched();
495                 return;
496         }
497
498         if (set_nr_and_not_polling(curr))
499                 smp_send_reschedule(cpu);
500         else
501                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
502 }
503
504 void resched_cpu(int cpu)
505 {
506         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
507         unsigned long flags;
508
509         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
510                 return;
511         resched_curr(rq);
512         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
513 }
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
517 /*
518  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
519  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
520  *
521  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
522  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
523  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
524  */
525 int get_nohz_timer_target(void)
526 {
527         int i, cpu = smp_processor_id();
528         struct sched_domain *sd;
529
530         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
531                 return cpu;
532
533         rcu_read_lock();
534         for_each_domain(cpu, sd) {
535                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
536                         if (cpu == i)
537                                 continue;
538
539                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
540                                 cpu = i;
541                                 goto unlock;
542                         }
543                 }
544         }
545
546         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
547                 cpu = housekeeping_any_cpu();
548 unlock:
549         rcu_read_unlock();
550         return cpu;
551 }
552 /*
553  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
554  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
555  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
556  * idle system the next event might even be infinite time into the
557  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
558  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
559  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
560  * wheel for the next timer event.
561  */
562 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
563 {
564         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
565
566         if (cpu == smp_processor_id())
567                 return;
568
569         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
570                 smp_send_reschedule(cpu);
571         else
572                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
573 }
574
575 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
576 {
577         /*
578          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
579          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
580          * If needed we can still optimize that later with an
581          * empty IRQ.
582          */
583         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
584                 if (cpu != smp_processor_id() ||
585                     tick_nohz_tick_stopped())
586                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
587                 return true;
588         }
589
590         return false;
591 }
592
593 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
594 {
595         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
596                 wake_up_idle_cpu(cpu);
597 }
598
599 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
600 {
601         int cpu = smp_processor_id();
602
603         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
604                 return false;
605
606         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
607                 return true;
608
609         /*
610          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
611          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
612          */
613         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
614         return false;
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
625
626 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
627 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
628 {
629         int fifo_nr_running;
630
631         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
632         if (rq->dl.dl_nr_running)
633                 return false;
634
635         /*
636          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
637          * actual RR behaviour.
638          */
639         if (rq->rt.rr_nr_running) {
640                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
641                         return true;
642                 else
643                         return false;
644         }
645
646         /*
647          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
648          * forced preemption between FIFO tasks.
649          */
650         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
651         if (fifo_nr_running)
652                 return true;
653
654         /*
655          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
656          * if there's more than one we need the tick for involuntary
657          * preemption.
658          */
659         if (rq->nr_running > 1)
660                 return false;
661
662         return true;
663 }
664 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
665
666 void sched_avg_update(struct rq *rq)
667 {
668         s64 period = sched_avg_period();
669
670         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
671                 /*
672                  * Inline assembly required to prevent the compiler
673                  * optimising this loop into a divmod call.
674                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
675                  */
676                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
677                 rq->age_stamp += period;
678                 rq->rt_avg /= 2;
679         }
680 }
681
682 #endif /* CONFIG_SMP */
683
684 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
685                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
686 /*
687  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
688  * node and @up when leaving it for the final time.
689  *
690  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
691  */
692 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
693                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
694 {
695         struct task_group *parent, *child;
696         int ret;
697
698         parent = from;
699
700 down:
701         ret = (*down)(parent, data);
702         if (ret)
703                 goto out;
704         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
705                 parent = child;
706                 goto down;
707
708 up:
709                 continue;
710         }
711         ret = (*up)(parent, data);
712         if (ret || parent == from)
713                 goto out;
714
715         child = parent;
716         parent = parent->parent;
717         if (parent)
718                 goto up;
719 out:
720         return ret;
721 }
722
723 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
724 {
725         return 0;
726 }
727 #endif
728
729 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
730 {
731         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
732         struct load_weight *load = &p->se.load;
733
734         /*
735          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
736          */
737         if (idle_policy(p->policy)) {
738                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
739                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
740                 return;
741         }
742
743         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
744         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
745 }
746
747 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
748 {
749         update_rq_clock(rq);
750         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
751                 sched_info_queued(rq, p);
752         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
753 }
754
755 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
756 {
757         update_rq_clock(rq);
758         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
759                 sched_info_dequeued(rq, p);
760         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
761 }
762
763 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         if (task_contributes_to_load(p))
766                 rq->nr_uninterruptible--;
767
768         enqueue_task(rq, p, flags);
769 }
770
771 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
772 {
773         if (task_contributes_to_load(p))
774                 rq->nr_uninterruptible++;
775
776         dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
780 {
781 /*
782  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
783  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
784  */
785 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
786         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
787 #endif
788 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
789         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
790
791         /*
792          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
793          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
794          * {soft,}irq region.
795          *
796          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
797          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
798          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
799          * monotonic.
800          *
801          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
802          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
803          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
804          * atomic ops.
805          */
806         if (irq_delta > delta)
807                 irq_delta = delta;
808
809         rq->prev_irq_time += irq_delta;
810         delta -= irq_delta;
811 #endif
812 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
813         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
814                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
815                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
816
817                 if (unlikely(steal > delta))
818                         steal = delta;
819
820                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
821                 delta -= steal;
822         }
823 #endif
824
825         rq->clock_task += delta;
826
827 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
828         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
829                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
830 #endif
831 }
832
833 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
834 {
835         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
836         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
837
838         if (stop) {
839                 /*
840                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
841                  * userspace knows about and won't get confused about.
842                  *
843                  * Also, it will make PI more or less work without too
844                  * much confusion -- but then, stop work should not
845                  * rely on PI working anyway.
846                  */
847                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
848
849                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
850         }
851
852         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
853
854         if (old_stop) {
855                 /*
856                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
857                  * it can die in pieces.
858                  */
859                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
860         }
861 }
862
863 /*
864  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
865  */
866 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
867 {
868         return p->static_prio;
869 }
870
871 /*
872  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
873  * without taking RT-inheritance into account. Might be
874  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
875  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
876  * estimator recalculates.
877  */
878 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
879 {
880         int prio;
881
882         if (task_has_dl_policy(p))
883                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
884         else if (task_has_rt_policy(p))
885                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
886         else
887                 prio = __normal_prio(p);
888         return prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the current priority, i.e. the priority
893  * taken into account by the scheduler. This value might
894  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
895  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
896  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
897  */
898 static int effective_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         p->normal_prio = normal_prio(p);
901         /*
902          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
903          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
904          * to the normal priority:
905          */
906         if (!rt_prio(p->prio))
907                 return p->normal_prio;
908         return p->prio;
909 }
910
911 /**
912  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
913  * @p: the task in question.
914  *
915  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
916  */
917 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
918 {
919         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
920 }
921
922 /*
923  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
924  * use the balance_callback list if you want balancing.
925  *
926  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
927  * balance_callback().
928  */
929 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
930                                        const struct sched_class *prev_class,
931                                        int oldprio)
932 {
933         if (prev_class != p->sched_class) {
934                 if (prev_class->switched_from)
935                         prev_class->switched_from(rq, p);
936
937                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
938         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
939                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
940 }
941
942 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
943 {
944         const struct sched_class *class;
945
946         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
947                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
948         } else {
949                 for_each_class(class) {
950                         if (class == rq->curr->sched_class)
951                                 break;
952                         if (class == p->sched_class) {
953                                 resched_curr(rq);
954                                 break;
955                         }
956                 }
957         }
958
959         /*
960          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
961          * this case, we can save a useless back to back clock update.
962          */
963         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
964                 rq_clock_skip_update(rq, true);
965 }
966
967 #ifdef CONFIG_SMP
968 /*
969  * This is how migration works:
970  *
971  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
972  *    stop_one_cpu().
973  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
974  *    off the CPU)
975  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
976  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
977  *    it and puts it into the right queue.
978  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
979  *    is done.
980  */
981
982 /*
983  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
984  *
985  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
986  */
987 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
988 {
989         lockdep_assert_held(&rq->lock);
990
991         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
992         dequeue_task(rq, p, 0);
993         set_task_cpu(p, new_cpu);
994         raw_spin_unlock(&rq->lock);
995
996         rq = cpu_rq(new_cpu);
997
998         raw_spin_lock(&rq->lock);
999         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1000         enqueue_task(rq, p, 0);
1001         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1002         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1003
1004         return rq;
1005 }
1006
1007 struct migration_arg {
1008         struct task_struct *task;
1009         int dest_cpu;
1010 };
1011
1012 /*
1013  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1014  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1015  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1016  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1017  *
1018  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1019  * as the task is no longer on this CPU.
1020  */
1021 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1022 {
1023         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1024                 return rq;
1025
1026         /* Affinity changed (again). */
1027         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1028                 return rq;
1029
1030         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1031
1032         return rq;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1037  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1038  * 'pushing' onto another runqueue.
1039  */
1040 static int migration_cpu_stop(void *data)
1041 {
1042         struct migration_arg *arg = data;
1043         struct task_struct *p = arg->task;
1044         struct rq *rq = this_rq();
1045
1046         /*
1047          * The original target cpu might have gone down and we might
1048          * be on another cpu but it doesn't matter.
1049          */
1050         local_irq_disable();
1051         /*
1052          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1053          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1054          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1055          */
1056         sched_ttwu_pending();
1057
1058         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1059         raw_spin_lock(&rq->lock);
1060         /*
1061          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1062          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1063          * we're holding p->pi_lock.
1064          */
1065         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1066                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1067         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1068         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1069
1070         local_irq_enable();
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 /*
1075  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1076  * actually call this function.
1077  */
1078 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1079 {
1080         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1081         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1082 }
1083
1084 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1085 {
1086         struct rq *rq = task_rq(p);
1087         bool queued, running;
1088
1089         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1090
1091         queued = task_on_rq_queued(p);
1092         running = task_current(rq, p);
1093
1094         if (queued) {
1095                 /*
1096                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1097                  * holding rq->lock.
1098                  */
1099                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1100                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1101         }
1102         if (running)
1103                 put_prev_task(rq, p);
1104
1105         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1106
1107         if (running)
1108                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1109         if (queued)
1110                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1115  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1116  * is removed from the allowed bitmask.
1117  *
1118  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1119  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1120  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1121  */
1122 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1123                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1124 {
1125         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1126         unsigned int dest_cpu;
1127         struct rq_flags rf;
1128         struct rq *rq;
1129         int ret = 0;
1130
1131         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1132
1133         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1134                 /*
1135                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1136                  */
1137                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1138         }
1139
1140         /*
1141          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1142          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1143          */
1144         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1145                 ret = -EINVAL;
1146                 goto out;
1147         }
1148
1149         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1150                 goto out;
1151
1152         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1153                 ret = -EINVAL;
1154                 goto out;
1155         }
1156
1157         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1158
1159         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1160                 /*
1161                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1162                  * !active we want to ensure they are strict per-cpu threads.
1163                  */
1164                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1165                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1166                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1167         }
1168
1169         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1170         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1171                 goto out;
1172
1173         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1174         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1175                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1176                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1177                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1178                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1179                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1180                 return 0;
1181         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1182                 /*
1183                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1184                  * afterwards anyway.
1185                  */
1186                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1187                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1188                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1189         }
1190 out:
1191         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1192
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1197 {
1198         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1199 }
1200 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1201
1202 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1203 {
1204 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1205         /*
1206          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1207          * ttwu() will sort out the placement.
1208          */
1209         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1210                         !p->on_rq);
1211
1212         /*
1213          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1214          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1215          * time relying on p->on_rq.
1216          */
1217         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1218                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1219                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1220
1221 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1222         /*
1223          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1224          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1225          *
1226          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1227          * see task_group().
1228          *
1229          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1230          * task_rq_lock().
1231          */
1232         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1233                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1234 #endif
1235 #endif
1236
1237         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1238
1239         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1240                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1241                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1242                 p->se.nr_migrations++;
1243                 perf_event_task_migrate(p);
1244         }
1245
1246         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1247 }
1248
1249 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1250 {
1251         if (task_on_rq_queued(p)) {
1252                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1253
1254                 src_rq = task_rq(p);
1255                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1256
1257                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1258                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1259                 set_task_cpu(p, cpu);
1260                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1261                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1262                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1263         } else {
1264                 /*
1265                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1266                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1267                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1268                  */
1269                 p->wake_cpu = cpu;
1270         }
1271 }
1272
1273 struct migration_swap_arg {
1274         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1275         int src_cpu, dst_cpu;
1276 };
1277
1278 static int migrate_swap_stop(void *data)
1279 {
1280         struct migration_swap_arg *arg = data;
1281         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1282         int ret = -EAGAIN;
1283
1284         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1285                 return -EAGAIN;
1286
1287         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1288         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1289
1290         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1291                         &arg->dst_task->pi_lock);
1292         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1293
1294         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1295                 goto unlock;
1296
1297         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1298                 goto unlock;
1299
1300         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1301                 goto unlock;
1302
1303         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1304                 goto unlock;
1305
1306         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1307         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1308
1309         ret = 0;
1310
1311 unlock:
1312         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1313         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1314         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1315
1316         return ret;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Cross migrate two tasks
1321  */
1322 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1323 {
1324         struct migration_swap_arg arg;
1325         int ret = -EINVAL;
1326
1327         arg = (struct migration_swap_arg){
1328                 .src_task = cur,
1329                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1330                 .dst_task = p,
1331                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1332         };
1333
1334         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1335                 goto out;
1336
1337         /*
1338          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1339          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1340          */
1341         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1342                 goto out;
1343
1344         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1345                 goto out;
1346
1347         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1348                 goto out;
1349
1350         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1351         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1352
1353 out:
1354         return ret;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1359  *
1360  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1361  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1362  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1363  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1364  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1365  * @p has remained unscheduled the whole time.
1366  *
1367  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1368  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1369  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1370  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1371  * waiting to become inactive.
1372  */
1373 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1374 {
1375         int running, queued;
1376         struct rq_flags rf;
1377         unsigned long ncsw;
1378         struct rq *rq;
1379
1380         for (;;) {
1381                 /*
1382                  * We do the initial early heuristics without holding
1383                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1384                  * the runqueue lock when things look like they will
1385                  * work out!
1386                  */
1387                 rq = task_rq(p);
1388
1389                 /*
1390                  * If the task is actively running on another CPU
1391                  * still, just relax and busy-wait without holding
1392                  * any locks.
1393                  *
1394                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1395                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1396                  * But we don't care, since "task_running()" will
1397                  * return false if the runqueue has changed and p
1398                  * is actually now running somewhere else!
1399                  */
1400                 while (task_running(rq, p)) {
1401                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1402                                 return 0;
1403                         cpu_relax();
1404                 }
1405
1406                 /*
1407                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1408                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1409                  * just go back and repeat.
1410                  */
1411                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1412                 trace_sched_wait_task(p);
1413                 running = task_running(rq, p);
1414                 queued = task_on_rq_queued(p);
1415                 ncsw = 0;
1416                 if (!match_state || p->state == match_state)
1417                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1418                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1419
1420                 /*
1421                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1422                  */
1423                 if (unlikely(!ncsw))
1424                         break;
1425
1426                 /*
1427                  * Was it really running after all now that we
1428                  * checked with the proper locks actually held?
1429                  *
1430                  * Oops. Go back and try again..
1431                  */
1432                 if (unlikely(running)) {
1433                         cpu_relax();
1434                         continue;
1435                 }
1436
1437                 /*
1438                  * It's not enough that it's not actively running,
1439                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1440                  * preempted!
1441                  *
1442                  * So if it was still runnable (but just not actively
1443                  * running right now), it's preempted, and we should
1444                  * yield - it could be a while.
1445                  */
1446                 if (unlikely(queued)) {
1447                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1448
1449                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1450                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1451                         continue;
1452                 }
1453
1454                 /*
1455                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1456                  * runnable, which means that it will never become
1457                  * running in the future either. We're all done!
1458                  */
1459                 break;
1460         }
1461
1462         return ncsw;
1463 }
1464
1465 /***
1466  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1467  * @p: the to-be-kicked thread
1468  *
1469  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1470  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1471  *
1472  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1473  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1474  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1475  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1476  * achieved as well.
1477  */
1478 void kick_process(struct task_struct *p)
1479 {
1480         int cpu;
1481
1482         preempt_disable();
1483         cpu = task_cpu(p);
1484         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1485                 smp_send_reschedule(cpu);
1486         preempt_enable();
1487 }
1488 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1489
1490 /*
1491  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1492  *
1493  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1494  *
1495  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1496  *
1497  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1498  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1499  *    cpu isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1500  *    see it.
1501  *
1502  *  - on cpu-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1503  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1504  *    cpu. Existing tasks will remain running there and will be taken
1505  *    off.
1506  *
1507  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1508  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1509  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1510  * to satisfy the above rules.
1511  */
1512 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1513 {
1514         int nid = cpu_to_node(cpu);
1515         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1516         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1517         int dest_cpu;
1518
1519         /*
1520          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1521          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1522          * select the cpu on the other node.
1523          */
1524         if (nid != -1) {
1525                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1526
1527                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1528                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1529                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1530                                 continue;
1531                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1532                                 return dest_cpu;
1533                 }
1534         }
1535
1536         for (;;) {
1537                 /* Any allowed, online CPU? */
1538                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1539                         if (!(p->flags & PF_KTHREAD) && !cpu_active(dest_cpu))
1540                                 continue;
1541                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1542                                 continue;
1543                         goto out;
1544                 }
1545
1546                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1547                 switch (state) {
1548                 case cpuset:
1549                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1550                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1551                                 state = possible;
1552                                 break;
1553                         }
1554                         /* fall-through */
1555                 case possible:
1556                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1557                         state = fail;
1558                         break;
1559
1560                 case fail:
1561                         BUG();
1562                         break;
1563                 }
1564         }
1565
1566 out:
1567         if (state != cpuset) {
1568                 /*
1569                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1570                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1571                  * leave kernel.
1572                  */
1573                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1574                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1575                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1576                 }
1577         }
1578
1579         return dest_cpu;
1580 }
1581
1582 /*
1583  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1584  */
1585 static inline
1586 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1587 {
1588         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1589
1590         if (tsk_nr_cpus_allowed(p) > 1)
1591                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1592         else
1593                 cpu = cpumask_any(tsk_cpus_allowed(p));
1594
1595         /*
1596          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1597          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1598          * cpu.
1599          *
1600          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1601          *
1602          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1603          *   not worry about this generic constraint ]
1604          */
1605         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1606                      !cpu_online(cpu)))
1607                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1608
1609         return cpu;
1610 }
1611
1612 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1613 {
1614         s64 diff = sample - *avg;
1615         *avg += diff >> 3;
1616 }
1617
1618 #else
1619
1620 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1621                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1622 {
1623         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1624 }
1625
1626 #endif /* CONFIG_SMP */
1627
1628 static void
1629 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1630 {
1631 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1632         struct rq *rq = this_rq();
1633
1634 #ifdef CONFIG_SMP
1635         int this_cpu = smp_processor_id();
1636
1637         if (cpu == this_cpu) {
1638                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1639                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1640         } else {
1641                 struct sched_domain *sd;
1642
1643                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1644                 rcu_read_lock();
1645                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1646                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1647                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1648                                 break;
1649                         }
1650                 }
1651                 rcu_read_unlock();
1652         }
1653
1654         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1655                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1656
1657 #endif /* CONFIG_SMP */
1658
1659         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1660         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1661
1662         if (wake_flags & WF_SYNC)
1663                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1664
1665 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1666 }
1667
1668 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1669 {
1670         activate_task(rq, p, en_flags);
1671         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1672
1673         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1674         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1675                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1676 }
1677
1678 /*
1679  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1680  */
1681 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1682                            struct pin_cookie cookie)
1683 {
1684         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1685         p->state = TASK_RUNNING;
1686         trace_sched_wakeup(p);
1687
1688 #ifdef CONFIG_SMP
1689         if (p->sched_class->task_woken) {
1690                 /*
1691                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1692                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1693                  */
1694                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1695                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1696                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
1697         }
1698
1699         if (rq->idle_stamp) {
1700                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1701                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1702
1703                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1704
1705                 if (rq->avg_idle > max)
1706                         rq->avg_idle = max;
1707
1708                 rq->idle_stamp = 0;
1709         }
1710 #endif
1711 }
1712
1713 static void
1714 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1715                  struct pin_cookie cookie)
1716 {
1717         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1718
1719         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1720
1721 #ifdef CONFIG_SMP
1722         if (p->sched_contributes_to_load)
1723                 rq->nr_uninterruptible--;
1724
1725         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1726                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1727 #endif
1728
1729         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1730         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, cookie);
1731 }
1732
1733 /*
1734  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1735  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1736  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1737  * the task is still ->on_rq.
1738  */
1739 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1740 {
1741         struct rq_flags rf;
1742         struct rq *rq;
1743         int ret = 0;
1744
1745         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1746         if (task_on_rq_queued(p)) {
1747                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1748                 update_rq_clock(rq);
1749                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf.cookie);
1750                 ret = 1;
1751         }
1752         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1753
1754         return ret;
1755 }
1756
1757 #ifdef CONFIG_SMP
1758 void sched_ttwu_pending(void)
1759 {
1760         struct rq *rq = this_rq();
1761         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1762         struct pin_cookie cookie;
1763         struct task_struct *p;
1764         unsigned long flags;
1765
1766         if (!llist)
1767                 return;
1768
1769         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1770         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1771
1772         while (llist) {
1773                 int wake_flags = 0;
1774
1775                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1776                 llist = llist_next(llist);
1777
1778                 if (p->sched_remote_wakeup)
1779                         wake_flags = WF_MIGRATED;
1780
1781                 ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, cookie);
1782         }
1783
1784         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1785         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1786 }
1787
1788 void scheduler_ipi(void)
1789 {
1790         /*
1791          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1792          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1793          * this IPI.
1794          */
1795         preempt_fold_need_resched();
1796
1797         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1798                 return;
1799
1800         /*
1801          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1802          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1803          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1804          * we do call them.
1805          *
1806          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1807          * properly.
1808          *
1809          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1810          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1811          * somewhat pessimize the simple resched case.
1812          */
1813         irq_enter();
1814         sched_ttwu_pending();
1815
1816         /*
1817          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1818          */
1819         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1820                 this_rq()->idle_balance = 1;
1821                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1822         }
1823         irq_exit();
1824 }
1825
1826 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1827 {
1828         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1829
1830         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1831
1832         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1833                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1834                         smp_send_reschedule(cpu);
1835                 else
1836                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1837         }
1838 }
1839
1840 void wake_up_if_idle(int cpu)
1841 {
1842         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1843         unsigned long flags;
1844
1845         rcu_read_lock();
1846
1847         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1848                 goto out;
1849
1850         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1851                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1852         } else {
1853                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1854                 if (is_idle_task(rq->curr))
1855                         smp_send_reschedule(cpu);
1856                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1857                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1858         }
1859
1860 out:
1861         rcu_read_unlock();
1862 }
1863
1864 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1865 {
1866         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1867 }
1868 #endif /* CONFIG_SMP */
1869
1870 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1871 {
1872         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1873         struct pin_cookie cookie;
1874
1875 #if defined(CONFIG_SMP)
1876         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1877                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1878                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1879                 return;
1880         }
1881 #endif
1882
1883         raw_spin_lock(&rq->lock);
1884         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1885         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, cookie);
1886         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1887         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1888 }
1889
1890 /*
1891  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1892  *
1893  *  MIGRATION
1894  *
1895  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1896  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1897  * execution on its new cpu [c1].
1898  *
1899  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1900  *
1901  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1902  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1903  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1904  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1905  *
1906  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1907  * Note: we only require RCpc transitivity.
1908  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1909  *
1910  * Example:
1911  *
1912  *   CPU0            CPU1            CPU2
1913  *
1914  *   LOCK rq(0)->lock
1915  *   sched-out X
1916  *   sched-in Y
1917  *   UNLOCK rq(0)->lock
1918  *
1919  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1920  *                                   dequeue X
1921  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1922  *
1923  *                                   LOCK rq(1)->lock
1924  *                                   enqueue X
1925  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1926  *
1927  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1928  *                   sched-out Z
1929  *                   sched-in X
1930  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1931  *
1932  *
1933  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1934  *
1935  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1936  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1937  * chain to provide order. Instead we do:
1938  *
1939  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1940  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1941  *
1942  * Example:
1943  *
1944  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1945  *
1946  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1947  *   dequeue X
1948  *   sched-out X
1949  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1950  *
1951  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1952  *                    X->state = WAKING
1953  *                    set_task_cpu(X,2)
1954  *
1955  *                    LOCK rq(2)->lock
1956  *                    enqueue X
1957  *                    X->state = RUNNING
1958  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1959  *
1960  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1961  *                                          sched-out Z
1962  *                                          sched-in X
1963  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1964  *
1965  *                    UNLOCK X->pi_lock
1966  *   UNLOCK rq(0)->lock
1967  *
1968  *
1969  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1970  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1971  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1972  * its wakeup.
1973  *
1974  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1975  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1976  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1977  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1978  *
1979  */
1980
1981 /**
1982  * try_to_wake_up - wake up a thread
1983  * @p: the thread to be awakened
1984  * @state: the mask of task states that can be woken
1985  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1986  *
1987  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1988  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1989  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1990  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1991  * runnable without the overhead of this.
1992  *
1993  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1994  * or @state didn't match @p's state.
1995  */
1996 static int
1997 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1998 {
1999         unsigned long flags;
2000         int cpu, success = 0;
2001
2002         /*
2003          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2004          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2005          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2006          * set_current_state() the waiting thread does.
2007          */
2008         smp_mb__before_spinlock();
2009         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2010         if (!(p->state & state))
2011                 goto out;
2012
2013         trace_sched_waking(p);
2014
2015         success = 1; /* we're going to change ->state */
2016         cpu = task_cpu(p);
2017
2018         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2019                 goto stat;
2020
2021 #ifdef CONFIG_SMP
2022         /*
2023          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2024          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2025          *
2026          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2027          * from the runqueue.
2028          *
2029          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2030          *      UNLOCK rq->lock
2031          *                      RMB
2032          *      LOCK   rq->lock
2033          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2034          *
2035          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2036          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2037          * task, the second putting it to sleep.
2038          */
2039         smp_rmb();
2040
2041         /*
2042          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2043          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2044          *
2045          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2046          *
2047          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2048          * their previous state and preserve Program Order.
2049          */
2050         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
2051
2052         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2053         p->state = TASK_WAKING;
2054
2055         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2056         if (task_cpu(p) != cpu) {
2057                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2058                 set_task_cpu(p, cpu);
2059         }
2060 #endif /* CONFIG_SMP */
2061
2062         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2063 stat:
2064         if (schedstat_enabled())
2065                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2066 out:
2067         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2068
2069         return success;
2070 }
2071
2072 /**
2073  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2074  * @p: the thread to be awakened
2075  *
2076  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2077  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2078  * the current task.
2079  */
2080 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct pin_cookie cookie)
2081 {
2082         struct rq *rq = task_rq(p);
2083
2084         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2085             WARN_ON_ONCE(p == current))
2086                 return;
2087
2088         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2089
2090         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2091                 /*
2092                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2093                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2094                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2095                  * not yet picked a replacement task.
2096                  */
2097                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2098                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2099                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2100                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2101                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
2102         }
2103
2104         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2105                 goto out;
2106
2107         trace_sched_waking(p);
2108
2109         if (!task_on_rq_queued(p))
2110                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2111
2112         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, cookie);
2113         if (schedstat_enabled())
2114                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2115 out:
2116         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2117 }
2118
2119 /**
2120  * wake_up_process - Wake up a specific process
2121  * @p: The process to be woken up.
2122  *
2123  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2124  * processes.
2125  *
2126  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2127  *
2128  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2129  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2130  */
2131 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2132 {
2133         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2134 }
2135 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2136
2137 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2138 {
2139         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2140 }
2141
2142 /*
2143  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2144  */
2145 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2146 {
2147         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2148
2149         dl_se->dl_runtime = 0;
2150         dl_se->dl_deadline = 0;
2151         dl_se->dl_period = 0;
2152         dl_se->flags = 0;
2153         dl_se->dl_bw = 0;
2154
2155         dl_se->dl_throttled = 0;
2156         dl_se->dl_yielded = 0;
2157 }
2158
2159 /*
2160  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2161  * p is forked by current.
2162  *
2163  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2164  */
2165 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2166 {
2167         p->on_rq                        = 0;
2168
2169         p->se.on_rq                     = 0;
2170         p->se.exec_start                = 0;
2171         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2172         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2173         p->se.nr_migrations             = 0;
2174         p->se.vruntime                  = 0;
2175         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2176
2177 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2178         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2179 #endif
2180
2181 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2182         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2183         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2184 #endif
2185
2186         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2187         init_dl_task_timer(&p->dl);
2188         __dl_clear_params(p);
2189
2190         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2191         p->rt.timeout           = 0;
2192         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2193         p->rt.on_rq             = 0;
2194         p->rt.on_list           = 0;
2195
2196 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2197         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2198 #endif
2199
2200 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2201         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2202                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2203                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2204         }
2205
2206         if (clone_flags & CLONE_VM)
2207                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2208         else
2209                 p->numa_preferred_nid = -1;
2210
2211         p->node_stamp = 0ULL;
2212         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2213         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2214         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2215         p->numa_faults = NULL;
2216         p->last_task_numa_placement = 0;
2217         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2218
2219         p->numa_group = NULL;
2220 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2221 }
2222
2223 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2224
2225 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2226
2227 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2228 {
2229         if (enabled)
2230                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2231         else
2232                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2233 }
2234
2235 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2236 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2237                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2238 {
2239         struct ctl_table t;
2240         int err;
2241         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2242
2243         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2244                 return -EPERM;
2245
2246         t = *table;
2247         t.data = &state;
2248         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2249         if (err < 0)
2250                 return err;
2251         if (write)
2252                 set_numabalancing_state(state);
2253         return err;
2254 }
2255 #endif
2256 #endif
2257
2258 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2259
2260 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2261 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2262
2263 static void set_schedstats(bool enabled)
2264 {
2265         if (enabled)
2266                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2267         else
2268                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2269 }
2270
2271 void force_schedstat_enabled(void)
2272 {
2273         if (!schedstat_enabled()) {
2274                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2275                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2276         }
2277 }
2278
2279 static int __init setup_schedstats(char *str)
2280 {
2281         int ret = 0;
2282         if (!str)
2283                 goto out;
2284
2285         /*
2286          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2287          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2288          * variable so init_schedstats() can do it later.
2289          */
2290         if (!strcmp(str, "enable")) {
2291                 __sched_schedstats = true;
2292                 ret = 1;
2293         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2294                 __sched_schedstats = false;
2295                 ret = 1;
2296         }
2297 out:
2298         if (!ret)
2299                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2300
2301         return ret;
2302 }
2303 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2304
2305 static void __init init_schedstats(void)
2306 {
2307         set_schedstats(__sched_schedstats);
2308 }
2309
2310 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2311 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2312                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2313 {
2314         struct ctl_table t;
2315         int err;
2316         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2317
2318         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2319                 return -EPERM;
2320
2321         t = *table;
2322         t.data = &state;
2323         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2324         if (err < 0)
2325                 return err;
2326         if (write)
2327                 set_schedstats(state);
2328         return err;
2329 }
2330 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2331 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2332 static inline void init_schedstats(void) {}
2333 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2334
2335 /*
2336  * fork()/clone()-time setup:
2337  */
2338 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2339 {
2340         unsigned long flags;
2341         int cpu = get_cpu();
2342
2343         __sched_fork(clone_flags, p);
2344         /*
2345          * We mark the process as running here. This guarantees that
2346          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2347          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2348          */
2349         p->state = TASK_RUNNING;
2350
2351         /*
2352          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2353          */
2354         p->prio = current->normal_prio;
2355
2356         /*
2357          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2358          */
2359         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2360                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2361                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2362                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2363                         p->rt_priority = 0;
2364                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2365                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2366
2367                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2368                 set_load_weight(p);
2369
2370                 /*
2371                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2372                  * fulfilled its duty:
2373                  */
2374                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2375         }
2376
2377         if (dl_prio(p->prio)) {
2378                 put_cpu();
2379                 return -EAGAIN;
2380         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2381                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2382         } else {
2383                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2384         }
2385
2386         /*
2387          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2388          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2389          * is ran before sched_fork().
2390          *
2391          * Silence PROVE_RCU.
2392          */
2393         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2394         /*
2395          * We're setting the cpu for the first time, we don't migrate,
2396          * so use __set_task_cpu().
2397          */
2398         __set_task_cpu(p, cpu);
2399         if (p->sched_class->task_fork)
2400                 p->sched_class->task_fork(p);
2401         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2402
2403 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2404         if (likely(sched_info_on()))
2405                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2406 #endif
2407 #if defined(CONFIG_SMP)
2408         p->on_cpu = 0;
2409 #endif
2410         init_task_preempt_count(p);
2411 #ifdef CONFIG_SMP
2412         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2413         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2414 #endif
2415
2416         put_cpu();
2417         return 0;
2418 }
2419
2420 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2421 {
2422         if (runtime == RUNTIME_INF)
2423                 return 1ULL << 20;
2424
2425         /*
2426          * Doing this here saves a lot of checks in all
2427          * the calling paths, and returning zero seems
2428          * safe for them anyway.
2429          */
2430         if (period == 0)
2431                 return 0;
2432
2433         return div64_u64(runtime << 20, period);
2434 }
2435
2436 #ifdef CONFIG_SMP
2437 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2438 {
2439         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2440                          "sched RCU must be held");
2441         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2442 }
2443
2444 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2445 {
2446         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2447         int cpus = 0;
2448
2449         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2450                          "sched RCU must be held");
2451         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2452                 cpus++;
2453
2454         return cpus;
2455 }
2456 #else
2457 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2458 {
2459         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2460 }
2461
2462 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2463 {
2464         return 1;
2465 }
2466 #endif
2467
2468 /*
2469  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2470  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2471  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2472  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2473  *
2474  * This function is called while holding p's rq->lock.
2475  *
2476  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2477  * __setparam_dl().
2478  */
2479 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2480                        const struct sched_attr *attr)
2481 {
2482
2483         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2484         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2485         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2486         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2487         int cpus, err = -1;
2488
2489         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2490         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2491                 return 0;
2492
2493         /*
2494          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2495          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2496          * allocated bandwidth of the container.
2497          */
2498         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2499         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2500         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2501             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2502                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2503                 err = 0;
2504         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2505                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2506                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2507                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2508                 err = 0;
2509         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2510                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2511                 err = 0;
2512         }
2513         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2514
2515         return err;
2516 }
2517
2518 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2519
2520 /*
2521  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2522  *
2523  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2524  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2525  * on the runqueue and wakes it.
2526  */
2527 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2528 {
2529         struct rq_flags rf;
2530         struct rq *rq;
2531
2532         /* Initialize new task's runnable average */
2533         init_entity_runnable_average(&p->se);
2534         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2535 #ifdef CONFIG_SMP
2536         /*
2537          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2538          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2539          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2540          *
2541          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2542          * as we're not fully set-up yet.
2543          */
2544         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2545 #endif
2546         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2547         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2548
2549         activate_task(rq, p, 0);
2550         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2551         trace_sched_wakeup_new(p);
2552         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2553 #ifdef CONFIG_SMP
2554         if (p->sched_class->task_woken) {
2555                 /*
2556                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2557                  * drop it.
2558                  */
2559                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2560                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2561                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2562         }
2563 #endif
2564         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2565 }
2566
2567 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2568
2569 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2570
2571 void preempt_notifier_inc(void)
2572 {
2573         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2574 }
2575 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2576
2577 void preempt_notifier_dec(void)
2578 {
2579         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2582
2583 /**
2584  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2585  * @notifier: notifier struct to register
2586  */
2587 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2588 {
2589         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2590                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2591
2592         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2593 }
2594 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2595
2596 /**
2597  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2598  * @notifier: notifier struct to unregister
2599  *
2600  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2601  */
2602 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2603 {
2604         hlist_del(&notifier->link);
2605 }
2606 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2607
2608 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2609 {
2610         struct preempt_notifier *notifier;
2611
2612         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2613                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2614 }
2615
2616 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2617 {
2618         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2619                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2620 }
2621
2622 static void
2623 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2624                                    struct task_struct *next)
2625 {
2626         struct preempt_notifier *notifier;
2627
2628         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2629                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2630 }
2631
2632 static __always_inline void
2633 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2634                                  struct task_struct *next)
2635 {
2636         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2637                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2638 }
2639
2640 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2641
2642 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2643 {
2644 }
2645
2646 static inline void
2647 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2648                                  struct task_struct *next)
2649 {
2650 }
2651
2652 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2653
2654 /**
2655  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2656  * @rq: the runqueue preparing to switch
2657  * @prev: the current task that is being switched out
2658  * @next: the task we are going to switch to.
2659  *
2660  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2661  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2662  * switch.
2663  *
2664  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2665  * hooks.
2666  */
2667 static inline void
2668 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2669                     struct task_struct *next)
2670 {
2671         sched_info_switch(rq, prev, next);
2672         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2673         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2674         prepare_lock_switch(rq, next);
2675         prepare_arch_switch(next);
2676 }
2677
2678 /**
2679  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2680  * @prev: the thread we just switched away from.
2681  *
2682  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2683  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2684  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2685  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2686  *
2687  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2688  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2689  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2690  * details.)
2691  *
2692  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2693  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2694  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2695  * because prev may have moved to another CPU.
2696  */
2697 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2698         __releases(rq->lock)
2699 {
2700         struct rq *rq = this_rq();
2701         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2702         long prev_state;
2703
2704         /*
2705          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2706          * because it left us after:
2707          *
2708          *      schedule()
2709          *        preempt_disable();                    // 1
2710          *        __schedule()
2711          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2712          *
2713          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2714          */
2715         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2716                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2717                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2718                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2719
2720         rq->prev_mm = NULL;
2721
2722         /*
2723          * A task struct has one reference for the use as "current".
2724          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2725          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2726          * the scheduled task must drop that reference.
2727          *
2728          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2729          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2730          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2731          * transition, resulting in a double drop.
2732          */
2733         prev_state = prev->state;
2734         vtime_task_switch(prev);
2735         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2736         finish_lock_switch(rq, prev);
2737         finish_arch_post_lock_switch();
2738
2739         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2740         if (mm)
2741                 mmdrop(mm);
2742         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2743                 if (prev->sched_class->task_dead)
2744                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2745
2746                 /*
2747                  * Remove function-return probe instances associated with this
2748                  * task and put them back on the free list.
2749                  */
2750                 kprobe_flush_task(prev);
2751                 put_task_struct(prev);
2752         }
2753
2754         tick_nohz_task_switch();
2755         return rq;
2756 }
2757
2758 #ifdef CONFIG_SMP
2759
2760 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2761 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2762 {
2763         struct callback_head *head, *next;
2764         void (*func)(struct rq *rq);
2765         unsigned long flags;
2766
2767         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2768         head = rq->balance_callback;
2769         rq->balance_callback = NULL;
2770         while (head) {
2771                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2772                 next = head->next;
2773                 head->next = NULL;
2774                 head = next;
2775
2776                 func(rq);
2777         }
2778         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2779 }
2780
2781 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2782 {
2783         if (unlikely(rq->balance_callback))
2784                 __balance_callback(rq);
2785 }
2786
2787 #else
2788
2789 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2790 {
2791 }
2792
2793 #endif
2794
2795 /**
2796  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2797  * @prev: the thread we just switched away from.
2798  */
2799 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2800         __releases(rq->lock)
2801 {
2802         struct rq *rq;
2803
2804         /*
2805          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2806          * finish_task_switch() for details.
2807          *
2808          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2809          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2810          * PREEMPT_COUNT kernels).
2811          */
2812
2813         rq = finish_task_switch(prev);
2814         balance_callback(rq);
2815         preempt_enable();
2816
2817         if (current->set_child_tid)
2818                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2819 }
2820
2821 /*
2822  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2823  */
2824 static __always_inline struct rq *
2825 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2826                struct task_struct *next, struct pin_cookie cookie)
2827 {
2828         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2829
2830         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2831
2832         mm = next->mm;
2833         oldmm = prev->active_mm;
2834         /*
2835          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2836          * combine the page table reload and the switch backend into
2837          * one hypercall.
2838          */
2839         arch_start_context_switch(prev);
2840
2841         if (!mm) {
2842                 next->active_mm = oldmm;
2843                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2844                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2845         } else
2846                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2847
2848         if (!prev->mm) {
2849                 prev->active_mm = NULL;
2850                 rq->prev_mm = oldmm;
2851         }
2852         /*
2853          * Since the runqueue lock will be released by the next
2854          * task (which is an invalid locking op but in the case
2855          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2856          * do an early lockdep release here:
2857          */
2858         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2859         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2860
2861         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2862         switch_to(prev, next, prev);
2863         barrier();
2864
2865         return finish_task_switch(prev);
2866 }
2867
2868 /*
2869  * nr_running and nr_context_switches:
2870  *
2871  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2872  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2873  */
2874 unsigned long nr_running(void)
2875 {
2876         unsigned long i, sum = 0;
2877
2878         for_each_online_cpu(i)
2879                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2880
2881         return sum;
2882 }
2883
2884 /*
2885  * Check if only the current task is running on the cpu.
2886  *
2887  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2888  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2889  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2890  *
2891  * - from a non-preemptable section (of course)
2892  *
2893  * - from a thread that is bound to a single CPU
2894  *
2895  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2896  */
2897 bool single_task_running(void)
2898 {
2899         return raw_rq()->nr_running == 1;
2900 }
2901 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2902
2903 unsigned long long nr_context_switches(void)
2904 {
2905         int i;
2906         unsigned long long sum = 0;
2907
2908         for_each_possible_cpu(i)
2909                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2910
2911         return sum;
2912 }
2913
2914 unsigned long nr_iowait(void)
2915 {
2916         unsigned long i, sum = 0;
2917
2918         for_each_possible_cpu(i)
2919                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2920
2921         return sum;
2922 }
2923
2924 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2925 {
2926         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2927         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2928 }
2929
2930 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2931 {
2932         struct rq *rq = this_rq();
2933         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2934         *load = rq->load.weight;
2935 }
2936
2937 #ifdef CONFIG_SMP
2938
2939 /*
2940  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2941  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2942  */
2943 void sched_exec(void)
2944 {
2945         struct task_struct *p = current;
2946         unsigned long flags;
2947         int dest_cpu;
2948
2949         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2950         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2951         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2952                 goto unlock;
2953
2954         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2955                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2956
2957                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2958                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2959                 return;
2960         }
2961 unlock:
2962         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2963 }
2964
2965 #endif
2966
2967 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2968 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2969
2970 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2971 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2972
2973 /*
2974  * Return accounted runtime for the task.
2975  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2976  * pending runtime that have not been accounted yet.
2977  */
2978 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2979 {
2980         struct rq_flags rf;
2981         struct rq *rq;
2982         u64 ns;
2983
2984 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2985         /*
2986          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2987          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2988          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2989          *
2990          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2991          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2992          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2993          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2994          * been accounted, so we're correct here as well.
2995          */
2996         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2997                 return p->se.sum_exec_runtime;
2998 #endif
2999
3000         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3001         /*
3002          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3003          * project cycles that may never be accounted to this
3004          * thread, breaking clock_gettime().
3005          */
3006         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3007                 update_rq_clock(rq);
3008                 p->sched_class->update_curr(rq);
3009         }
3010         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3011         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3012
3013         return ns;
3014 }
3015
3016 /*
3017  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3018  * We call it with interrupts disabled.
3019  */
3020 void scheduler_tick(void)
3021 {
3022         int cpu = smp_processor_id();
3023         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3024         struct task_struct *curr = rq->curr;
3025
3026         sched_clock_tick();
3027
3028         raw_spin_lock(&rq->lock);
3029         update_rq_clock(rq);
3030         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3031         cpu_load_update_active(rq);
3032         calc_global_load_tick(rq);
3033         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3034
3035         perf_event_task_tick();
3036
3037 #ifdef CONFIG_SMP
3038         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3039         trigger_load_balance(rq);
3040 #endif
3041         rq_last_tick_reset(rq);
3042 }
3043
3044 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3045 /**
3046  * scheduler_tick_max_deferment
3047  *
3048  * Keep at least one tick per second when a single
3049  * active task is running because the scheduler doesn't
3050  * yet completely support full dynticks environment.
3051  *
3052  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3053  * balancing, etc... continue to move forward, even
3054  * with a very low granularity.
3055  *
3056  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3057  */
3058 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3059 {
3060         struct rq *rq = this_rq();
3061         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3062
3063         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3064
3065         if (time_before_eq(next, now))
3066                 return 0;
3067
3068         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3069 }
3070 #endif
3071
3072 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3073                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3074 /*
3075  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3076  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3077  */
3078 static inline void preempt_latency_start(int val)
3079 {
3080         if (preempt_count() == val) {
3081                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3082 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3083                 current->preempt_disable_ip = ip;
3084 #endif
3085                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3086         }
3087 }
3088
3089 void preempt_count_add(int val)
3090 {
3091 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3092         /*
3093          * Underflow?
3094          */
3095         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3096                 return;
3097 #endif
3098         __preempt_count_add(val);
3099 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3100         /*
3101          * Spinlock count overflowing soon?
3102          */
3103         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3104                                 PREEMPT_MASK - 10);
3105 #endif
3106         preempt_latency_start(val);
3107 }
3108 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3109 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3110
3111 /*
3112  * If the value passed in equals to the current preempt count
3113  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3114  */
3115 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3116 {
3117         if (preempt_count() == val)
3118                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3119 }
3120
3121 void preempt_count_sub(int val)
3122 {
3123 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3124         /*
3125          * Underflow?
3126          */
3127         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3128                 return;
3129         /*
3130          * Is the spinlock portion underflowing?
3131          */
3132         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3133                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3134                 return;
3135 #endif
3136
3137         preempt_latency_stop(val);
3138         __preempt_count_sub(val);
3139 }
3140 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3141 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3142
3143 #else
3144 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3145 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3146 #endif
3147
3148 /*
3149  * Print scheduling while atomic bug:
3150  */
3151 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3152 {
3153         if (oops_in_progress)
3154                 return;
3155
3156         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3157                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3158
3159         debug_show_held_locks(prev);
3160         print_modules();
3161         if (irqs_disabled())
3162                 print_irqtrace_events(prev);
3163 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3164         if (in_atomic_preempt_off()) {
3165                 pr_err("Preemption disabled at:");
3166                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3167                 pr_cont("\n");
3168         }
3169 #endif
3170         dump_stack();
3171         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3172 }
3173
3174 /*
3175  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3176  */
3177 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3178 {
3179 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3180         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3181                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3182 #endif
3183
3184         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3185                 __schedule_bug(prev);
3186                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3187         }
3188         rcu_sleep_check();
3189
3190         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3191
3192         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3193 }
3194
3195 /*
3196  * Pick up the highest-prio task:
3197  */
3198 static inline struct task_struct *
3199 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct pin_cookie cookie)
3200 {
3201         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3202         struct task_struct *p;
3203
3204         /*
3205          * Optimization: we know that if all tasks are in
3206          * the fair class we can call that function directly:
3207          */
3208         if (likely(prev->sched_class == class &&
3209                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3210                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3211                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3212                         goto again;
3213
3214                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3215                 if (unlikely(!p))
3216                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3217
3218                 return p;
3219         }
3220
3221 again:
3222         for_each_class(class) {
3223                 p = class->pick_next_task(rq, prev, cookie);
3224                 if (p) {
3225                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3226                                 goto again;
3227                         return p;
3228                 }
3229         }
3230
3231         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3232 }
3233
3234 /*
3235  * __schedule() is the main scheduler function.
3236  *
3237  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3238  *
3239  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3240  *
3241  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3242  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3243  *
3244  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3245  *      interrupt handler scheduler_tick().
3246  *
3247  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3248  *      task to the run-queue and that's it.
3249  *
3250  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3251  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3252  *      called on the nearest possible occasion:
3253  *
3254  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3255  *
3256  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3257  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3258  *           spin_unlock()!)
3259  *
3260  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3261  *           preemptible context
3262  *
3263  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3264  *         then at the next:
3265  *
3266  *          - cond_resched() call
3267  *          - explicit schedule() call
3268  *          - return from syscall or exception to user-space
3269  *          - return from interrupt-handler to user-space
3270  *
3271  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3272  */
3273 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3274 {
3275         struct task_struct *prev, *next;
3276         unsigned long *switch_count;
3277         struct pin_cookie cookie;
3278         struct rq *rq;
3279         int cpu;
3280
3281         cpu = smp_processor_id();
3282         rq = cpu_rq(cpu);
3283         prev = rq->curr;
3284
3285         /*
3286          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3287          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3288          * inconsistent (higher) preempt count.
3289          *
3290          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3291          * about this.
3292          */
3293         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3294                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3295
3296         schedule_debug(prev);
3297
3298         if (sched_feat(HRTICK))
3299                 hrtick_clear(rq);
3300
3301         local_irq_disable();
3302         rcu_note_context_switch();
3303
3304         /*
3305          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3306          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3307          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3308          */
3309         smp_mb__before_spinlock();
3310         raw_spin_lock(&rq->lock);
3311         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3312
3313         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3314
3315         switch_count = &prev->nivcsw;
3316         if (!preempt && prev->state) {
3317                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3318                         prev->state = TASK_RUNNING;
3319                 } else {
3320                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3321                         prev->on_rq = 0;
3322
3323                         /*
3324                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3325                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3326                          * concurrency.
3327                          */
3328                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3329                                 struct task_struct *to_wakeup;
3330
3331                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3332                                 if (to_wakeup)
3333                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, cookie);
3334                         }
3335                 }
3336                 switch_count = &prev->nvcsw;
3337         }
3338
3339         if (task_on_rq_queued(prev))
3340                 update_rq_clock(rq);
3341
3342         next = pick_next_task(rq, prev, cookie);
3343         clear_tsk_need_resched(prev);
3344         clear_preempt_need_resched();
3345         rq->clock_skip_update = 0;
3346
3347         if (likely(prev != next)) {
3348                 rq->nr_switches++;
3349                 rq->curr = next;
3350                 ++*switch_count;
3351
3352                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3353                 rq = context_switch(rq, prev, next, cookie); /* unlocks the rq */
3354         } else {
3355                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
3356                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3357         }
3358
3359         balance_callback(rq);
3360 }
3361 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__schedule); /* switch_to() */
3362
3363 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3364 {
3365         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3366                 return;
3367         /*
3368          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3369          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3370          */
3371         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3372                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3373 }
3374
3375 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3376 {
3377         struct task_struct *tsk = current;
3378
3379         sched_submit_work(tsk);
3380         do {
3381                 preempt_disable();
3382                 __schedule(false);
3383                 sched_preempt_enable_no_resched();
3384         } while (need_resched());
3385 }
3386 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3387
3388 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3389 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3390 {
3391         /*
3392          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3393          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3394          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3395          * we find a better solution.
3396          *
3397          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3398          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3399          * too frequently to make sense yet.
3400          */
3401         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3402         schedule();
3403         exception_exit(prev_state);
3404 }
3405 #endif
3406
3407 /**
3408  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3409  *
3410  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3411  */
3412 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3413 {
3414         sched_preempt_enable_no_resched();
3415         schedule();
3416         preempt_disable();
3417 }
3418
3419 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3420 {
3421         do {
3422                 /*
3423                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3424                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3425                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3426                  * by the function tracer will call this function again and
3427                  * cause infinite recursion.
3428                  *
3429                  * Preemption must be disabled here before the function
3430                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3431                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3432                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3433                  * which can also be traced by the function tracer.
3434                  */
3435                 preempt_disable_notrace();
3436                 preempt_latency_start(1);
3437                 __schedule(true);
3438                 preempt_latency_stop(1);
3439                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3440
3441                 /*
3442                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3443                  * between schedule and now.
3444                  */
3445         } while (need_resched());
3446 }
3447
3448 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3449 /*
3450  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3451  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3452  * occur there and call schedule directly.
3453  */
3454 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3455 {
3456         /*
3457          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3458          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3459          */
3460         if (likely(!preemptible()))
3461                 return;
3462
3463         preempt_schedule_common();
3464 }
3465 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3466 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3467
3468 /**
3469  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3470  *
3471  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3472  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3473  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3474  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3475  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3476  * to be called when the system is still in usermode.
3477  *
3478  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3479  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3480  * calling the scheduler.
3481  */
3482 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3483 {
3484         enum ctx_state prev_ctx;
3485
3486         if (likely(!preemptible()))
3487                 return;
3488
3489         do {
3490                 /*
3491                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3492                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3493                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3494                  * by the function tracer will call this function again and
3495                  * cause infinite recursion.
3496                  *
3497                  * Preemption must be disabled here before the function
3498                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3499                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3500                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3501                  * which can also be traced by the function tracer.
3502                  */
3503                 preempt_disable_notrace();
3504                 preempt_latency_start(1);
3505                 /*
3506                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3507                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3508                  * an infinite recursion.
3509                  */
3510                 prev_ctx = exception_enter();
3511                 __schedule(true);
3512                 exception_exit(prev_ctx);
3513
3514                 preempt_latency_stop(1);
3515                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3516         } while (need_resched());
3517 }
3518 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3519
3520 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3521
3522 /*
3523  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3524  * off of irq context.
3525  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3526  * protect us against recursive calling from irq.
3527  */
3528 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3529 {
3530         enum ctx_state prev_state;
3531
3532         /* Catch callers which need to be fixed */
3533         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3534
3535         prev_state = exception_enter();
3536
3537         do {
3538                 preempt_disable();
3539                 local_irq_enable();
3540                 __schedule(true);
3541                 local_irq_disable();
3542                 sched_preempt_enable_no_resched();
3543         } while (need_resched());
3544
3545         exception_exit(prev_state);
3546 }
3547
3548 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3549                           void *key)
3550 {
3551         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3552 }
3553 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3554
3555 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3556
3557 /*
3558  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3559  * @p: task
3560  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3561  *
3562  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3563  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3564  *
3565  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3566  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3567  */
3568 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3569 {
3570         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3571         const struct sched_class *prev_class;
3572         struct rq_flags rf;
3573         struct rq *rq;
3574
3575         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3576
3577         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3578
3579         /*
3580          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3581          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3582          *
3583          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3584          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3585          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3586          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3587          * with interrupts disabled and will complete the lock
3588          * protected section without being interrupted. So there is no
3589          * real need to boost.
3590          */
3591         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3592                 WARN_ON(p != rq->curr);
3593                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3594                 goto out_unlock;
3595         }
3596
3597         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3598         oldprio = p->prio;
3599
3600         if (oldprio == prio)
3601                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3602
3603         prev_class = p->sched_class;
3604         queued = task_on_rq_queued(p);
3605         running = task_current(rq, p);
3606         if (queued)
3607                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3608         if (running)
3609                 put_prev_task(rq, p);
3610
3611         /*
3612          * Boosting condition are:
3613          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3614          *      --> -dl task blocks on mutex A
3615          *
3616          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3617          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3618          *          running task
3619          */
3620         if (dl_prio(prio)) {
3621                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3622                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3623                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3624                         p->dl.dl_boosted = 1;
3625                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3626                 } else
3627                         p->dl.dl_boosted = 0;
3628                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3629         } else if (rt_prio(prio)) {
3630                 if (dl_prio(oldprio))
3631                         p->dl.dl_boosted = 0;
3632                 if (oldprio < prio)
3633                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3634                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3635         } else {
3636                 if (dl_prio(oldprio))
3637                         p->dl.dl_boosted = 0;
3638                 if (rt_prio(oldprio))
3639                         p->rt.timeout = 0;
3640                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3641         }
3642
3643         p->prio = prio;
3644
3645         if (running)
3646                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3647         if (queued)
3648                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3649
3650         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3651 out_unlock:
3652         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3653         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3654
3655         balance_callback(rq);
3656         preempt_enable();
3657 }
3658 #endif
3659
3660 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3661 {
3662         int old_prio, delta, queued;
3663         struct rq_flags rf;
3664         struct rq *rq;
3665
3666         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3667                 return;
3668         /*
3669          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3670          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3671          */
3672         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3673         /*
3674          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3675          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3676          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3677          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3678          */
3679         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3680                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3681                 goto out_unlock;
3682         }
3683         queued = task_on_rq_queued(p);
3684         if (queued)
3685                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3686
3687         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3688         set_load_weight(p);
3689         old_prio = p->prio;
3690         p->prio = effective_prio(p);
3691         delta = p->prio - old_prio;
3692
3693         if (queued) {
3694                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3695                 /*
3696                  * If the task increased its priority or is running and
3697                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3698                  */
3699                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3700                         resched_curr(rq);
3701         }
3702 out_unlock:
3703         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3704 }
3705 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3706
3707 /*
3708  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3709  * @p: task
3710  * @nice: nice value
3711  */
3712 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3713 {
3714         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3715         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3716
3717         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3718                 capable(CAP_SYS_NICE));
3719 }
3720
3721 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3722
3723 /*
3724  * sys_nice - change the priority of the current process.
3725  * @increment: priority increment
3726  *
3727  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3728  * does similar things.
3729  */
3730 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3731 {
3732         long nice, retval;
3733
3734         /*
3735          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3736          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3737          * and we have a single winner.
3738          */
3739         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3740         nice = task_nice(current) + increment;
3741
3742         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3743         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3744                 return -EPERM;
3745
3746         retval = security_task_setnice(current, nice);
3747         if (retval)
3748                 return retval;
3749
3750         set_user_nice(current, nice);
3751         return 0;
3752 }
3753
3754 #endif
3755
3756 /**
3757  * task_prio - return the priority value of a given task.
3758  * @p: the task in question.
3759  *
3760  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3761  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3762  * around 0, value goes from -16 to +15.
3763  */
3764 int task_prio(const struct task_struct *p)
3765 {
3766         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3767 }
3768
3769 /**
3770  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3771  * @cpu: the processor in question.
3772  *
3773  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3774  */
3775 int idle_cpu(int cpu)
3776 {
3777         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3778
3779         if (rq->curr != rq->idle)
3780                 return 0;
3781
3782         if (rq->nr_running)
3783                 return 0;
3784
3785 #ifdef CONFIG_SMP
3786         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3787                 return 0;
3788 #endif
3789
3790         return 1;
3791 }
3792
3793 /**
3794  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3795  * @cpu: the processor in question.
3796  *
3797  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3798  */
3799 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3800 {
3801         return cpu_rq(cpu)->idle;
3802 }
3803
3804 /**
3805  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3806  * @pid: the pid in question.
3807  *
3808  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3809  */
3810 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3811 {
3812         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3813 }
3814
3815 /*
3816  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3817  * SCHED_DEADLINE task.
3818  *
3819  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3820  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3821  * for the first time with its new policy.
3822  */
3823 static void
3824 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3825 {
3826         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3827
3828         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3829         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3830         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3831         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3832         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3833
3834         /*
3835          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3836          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3837          *
3838          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3839          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3840          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3841          * amount.
3842          *
3843          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3844          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3845          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3846          * before the current scheduling deadline.
3847          *
3848          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3849          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3850          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3851          * consume more than promised.
3852          */
3853 }
3854
3855 /*
3856  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3857  * it calls know not to change it.
3858  */
3859 #define SETPARAM_POLICY -1
3860
3861 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3862                 const struct sched_attr *attr)
3863 {
3864         int policy = attr->sched_policy;
3865
3866         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3867                 policy = p->policy;
3868
3869         p->policy = policy;
3870
3871         if (dl_policy(policy))
3872                 __setparam_dl(p, attr);
3873         else if (fair_policy(policy))
3874                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3875
3876         /*
3877          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3878          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3879          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3880          */
3881         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3882         p->normal_prio = normal_prio(p);
3883         set_load_weight(p);
3884 }
3885
3886 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3887 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3888                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3889 {
3890         __setscheduler_params(p, attr);
3891
3892         /*
3893          * Keep a potential priority boosting if called from
3894          * sched_setscheduler().
3895          */
3896         if (keep_boost)
3897                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3898         else
3899                 p->prio = normal_prio(p);
3900
3901         if (dl_prio(p->prio))
3902                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3903         else if (rt_prio(p->prio))
3904                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3905         else
3906                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3907 }
3908
3909 static void
3910 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3911 {
3912         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3913
3914         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3915         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3916         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3917         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3918         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3919 }
3920
3921 /*
3922  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3923  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3924  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3925  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3926  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3927  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3928  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3929  * sched_period, as the latter can be zero).
3930  */
3931 static bool
3932 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3933 {
3934         /* deadline != 0 */
3935         if (attr->sched_deadline == 0)
3936                 return false;
3937
3938         /*
3939          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3940          * that big.
3941          */
3942         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3943                 return false;
3944
3945         /*
3946          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3947          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3948          */
3949         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3950             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3951                 return false;
3952
3953         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3954         if ((attr->sched_period != 0 &&
3955              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3956             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3957                 return false;
3958
3959         return true;
3960 }
3961
3962 /*
3963  * check the target process has a UID that matches the current process's
3964  */
3965 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3966 {
3967         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3968         bool match;
3969
3970         rcu_read_lock();
3971         pcred = __task_cred(p);
3972         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3973                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3974         rcu_read_unlock();
3975         return match;
3976 }
3977
3978 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3979                 const struct sched_attr *attr)
3980 {
3981         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3982
3983         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3984                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3985                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3986                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3987                 return true;
3988
3989         return false;
3990 }
3991
3992 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3993                                 const struct sched_attr *attr,
3994                                 bool user, bool pi)
3995 {
3996         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3997                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3998         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3999         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4000         const struct sched_class *prev_class;
4001         struct rq_flags rf;
4002         int reset_on_fork;
4003         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
4004         struct rq *rq;
4005
4006         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4007         BUG_ON(in_interrupt());
4008 recheck:
4009         /* double check policy once rq lock held */
4010         if (policy < 0) {
4011                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4012                 policy = oldpolicy = p->policy;
4013         } else {
4014                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4015
4016                 if (!valid_policy(policy))
4017                         return -EINVAL;
4018         }
4019
4020         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
4021                 return -EINVAL;
4022
4023         /*
4024          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4025          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4026          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4027          */
4028         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4029             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4030                 return -EINVAL;
4031         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4032             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4033                 return -EINVAL;
4034
4035         /*
4036          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4037          */
4038         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4039                 if (fair_policy(policy)) {
4040                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4041                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4042                                 return -EPERM;
4043                 }
4044
4045                 if (rt_policy(policy)) {
4046                         unsigned long rlim_rtprio =
4047                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4048
4049                         /* can't set/change the rt policy */
4050                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4051                                 return -EPERM;
4052
4053                         /* can't increase priority */
4054                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4055                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4056                                 return -EPERM;
4057                 }
4058
4059                  /*
4060                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4061                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4062                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4063                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4064                   */
4065                 if (dl_policy(policy))
4066                         return -EPERM;
4067
4068                 /*
4069                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4070                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4071                  */
4072                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4073                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4074                                 return -EPERM;
4075                 }
4076
4077                 /* can't change other user's priorities */
4078                 if (!check_same_owner(p))
4079                         return -EPERM;
4080
4081                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4082                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4083                         return -EPERM;
4084         }
4085
4086         if (user) {
4087                 retval = security_task_setscheduler(p);
4088                 if (retval)
4089                         return retval;
4090         }
4091
4092         /*
4093          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4094          * changing the priority of the task:
4095          *
4096          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4097          * runqueue lock must be held.
4098          */
4099         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4100
4101         /*
4102          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4103          */
4104         if (p == rq->stop) {
4105                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4106                 return -EINVAL;
4107         }
4108
4109         /*
4110          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4111          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4112          */
4113         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4114                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4115                         goto change;
4116                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4117                         goto change;
4118                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4119                         goto change;
4120
4121                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4122                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4123                 return 0;
4124         }
4125 change:
4126
4127         if (user) {
4128 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4129                 /*
4130                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4131                  * assigned.
4132                  */
4133                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4134                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4135                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4136                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4137                         return -EPERM;
4138                 }
4139 #endif
4140 #ifdef CONFIG_SMP
4141                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4142                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4143
4144                         /*
4145                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4146                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4147                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4148                          */
4149                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4150                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4151                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4152                                 return -EPERM;
4153                         }
4154                 }
4155 #endif
4156         }
4157
4158         /* recheck policy now with rq lock held */
4159         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4160                 policy = oldpolicy = -1;
4161                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4162                 goto recheck;
4163         }
4164
4165         /*
4166          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4167          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4168          * is available.
4169          */
4170         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4171                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4172                 return -EBUSY;
4173         }
4174
4175         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4176         oldprio = p->prio;
4177
4178         if (pi) {
4179                 /*
4180                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4181                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4182                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4183                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4184                  * itself.
4185                  */
4186                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4187                 if (new_effective_prio == oldprio)
4188                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4189         }
4190
4191         queued = task_on_rq_queued(p);
4192         running = task_current(rq, p);
4193         if (queued)
4194                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4195         if (running)
4196                 put_prev_task(rq, p);
4197
4198         prev_class = p->sched_class;
4199         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4200
4201         if (running)
4202                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4203         if (queued) {
4204                 /*
4205                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4206                  * increased (user space view).
4207                  */
4208                 if (oldprio < p->prio)
4209                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4210
4211                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4212         }
4213
4214         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4215         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4216         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4217
4218         if (pi)
4219                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4220
4221         /*
4222          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4223          */
4224         balance_callback(rq);
4225         preempt_enable();
4226
4227         return 0;
4228 }
4229
4230 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4231                                const struct sched_param *param, bool check)
4232 {
4233         struct sched_attr attr = {
4234                 .sched_policy   = policy,
4235                 .sched_priority = param->sched_priority,
4236                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4237         };
4238
4239         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4240         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4241                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4242                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4243                 attr.sched_policy = policy;
4244         }
4245
4246         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4247 }
4248 /**
4249  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4250  * @p: the task in question.
4251  * @policy: new policy.
4252  * @param: structure containing the new RT priority.
4253  *
4254  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4255  *
4256  * NOTE that the task may be already dead.
4257  */
4258 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4259                        const struct sched_param *param)
4260 {
4261         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4262 }
4263 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4264
4265 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4266 {
4267         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4268 }
4269 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4270
4271 /**
4272  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4273  * @p: the task in question.
4274  * @policy: new policy.
4275  * @param: structure containing the new RT priority.
4276  *
4277  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4278  * current context has permission.  For example, this is needed in
4279  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4280  * but our caller might not have that capability.
4281  *
4282  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4283  */
4284 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4285                                const struct sched_param *param)
4286 {
4287         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4288 }
4289 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4290
4291 static int
4292 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4293 {
4294         struct sched_param lparam;
4295         struct task_struct *p;
4296         int retval;
4297
4298         if (!param || pid < 0)
4299                 return -EINVAL;
4300         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4301                 return -EFAULT;
4302
4303         rcu_read_lock();
4304         retval = -ESRCH;
4305         p = find_process_by_pid(pid);
4306         if (p != NULL)
4307                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4308         rcu_read_unlock();
4309
4310         return retval;
4311 }
4312
4313 /*
4314  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4315  */
4316 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4317                            struct sched_attr *attr)
4318 {
4319         u32 size;
4320         int ret;
4321
4322         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4323                 return -EFAULT;
4324
4325         /*
4326          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4327          */
4328         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4329
4330         ret = get_user(size, &uattr->size);
4331         if (ret)
4332                 return ret;
4333
4334         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4335                 goto err_size;
4336
4337         if (!size)              /* abi compat */
4338                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4339
4340         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4341                 goto err_size;
4342
4343         /*
4344          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4345          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4346          * user-space does not rely on any kernel feature
4347          * extensions we dont know about yet.
4348          */
4349         if (size > sizeof(*attr)) {
4350                 unsigned char __user *addr;
4351                 unsigned char __user *end;
4352                 unsigned char val;
4353
4354                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4355                 end  = (void __user *)uattr + size;
4356
4357                 for (; addr < end; addr++) {
4358                         ret = get_user(val, addr);
4359                         if (ret)
4360                                 return ret;
4361                         if (val)
4362                                 goto err_size;
4363                 }
4364                 size = sizeof(*attr);
4365         }
4366
4367         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4368         if (ret)
4369                 return -EFAULT;
4370
4371         /*
4372          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4373          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4374          */
4375         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4376
4377         return 0;
4378
4379 err_size:
4380         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4381         return -E2BIG;
4382 }
4383
4384 /**
4385  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4386  * @pid: the pid in question.
4387  * @policy: new policy.
4388  * @param: structure containing the new RT priority.
4389  *
4390  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4391  */
4392 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4393                 struct sched_param __user *, param)
4394 {
4395         /* negative values for policy are not valid */
4396         if (policy < 0)
4397                 return -EINVAL;
4398
4399         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4400 }
4401
4402 /**
4403  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4404  * @pid: the pid in question.
4405  * @param: structure containing the new RT priority.
4406  *
4407  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4408  */
4409 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4410 {
4411         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4412 }
4413
4414 /**
4415  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4416  * @pid: the pid in question.
4417  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4418  * @flags: for future extension.
4419  */
4420 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4421                                unsigned int, flags)
4422 {
4423         struct sched_attr attr;
4424         struct task_struct *p;
4425         int retval;
4426
4427         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4428                 return -EINVAL;
4429
4430         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4431         if (retval)
4432                 return retval;
4433
4434         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4435                 return -EINVAL;
4436
4437         rcu_read_lock();
4438         retval = -ESRCH;
4439         p = find_process_by_pid(pid);
4440         if (p != NULL)
4441                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4442         rcu_read_unlock();
4443
4444         return retval;
4445 }
4446
4447 /**
4448  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4449  * @pid: the pid in question.
4450  *
4451  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4452  * code.
4453  */
4454 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4455 {
4456         struct task_struct *p;
4457         int retval;
4458
4459         if (pid < 0)
4460                 return -EINVAL;
4461
4462         retval = -ESRCH;
4463         rcu_read_lock();
4464         p = find_process_by_pid(pid);
4465         if (p) {
4466                 retval = security_task_getscheduler(p);
4467                 if (!retval)
4468                         retval = p->policy
4469                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4470         }
4471         rcu_read_unlock();
4472         return retval;
4473 }
4474
4475 /**
4476  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4477  * @pid: the pid in question.
4478  * @param: structure containing the RT priority.
4479  *
4480  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4481  * code.
4482  */
4483 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4484 {
4485         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4486         struct task_struct *p;
4487         int retval;
4488
4489         if (!param || pid < 0)
4490                 return -EINVAL;
4491
4492         rcu_read_lock();
4493         p = find_process_by_pid(pid);
4494         retval = -ESRCH;
4495         if (!p)
4496                 goto out_unlock;
4497
4498         retval = security_task_getscheduler(p);
4499         if (retval)
4500                 goto out_unlock;
4501
4502         if (task_has_rt_policy(p))
4503                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4504         rcu_read_unlock();
4505
4506         /*
4507          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4508          */
4509         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4510
4511         return retval;
4512
4513 out_unlock:
4514         rcu_read_unlock();
4515         return retval;
4516 }
4517
4518 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4519                            struct sched_attr *attr,
4520                            unsigned int usize)
4521 {
4522         int ret;
4523
4524         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4525                 return -EFAULT;
4526
4527         /*
4528          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4529          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4530          * user-space does not get uncomplete information.
4531          */
4532         if (usize < sizeof(*attr)) {
4533                 unsigned char *addr;
4534                 unsigned char *end;
4535
4536                 addr = (void *)attr + usize;
4537                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4538
4539                 for (; addr < end; addr++) {
4540                         if (*addr)
4541                                 return -EFBIG;
4542                 }
4543
4544                 attr->size = usize;
4545         }
4546
4547         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4548         if (ret)
4549                 return -EFAULT;
4550
4551         return 0;
4552 }
4553
4554 /**
4555  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4556  * @pid: the pid in question.
4557  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4558  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4559  * @flags: for future extension.
4560  */
4561 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4562                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4563 {
4564         struct sched_attr attr = {
4565                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4566         };
4567         struct task_struct *p;
4568         int retval;
4569
4570         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4571             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4572                 return -EINVAL;
4573
4574         rcu_read_lock();
4575         p = find_process_by_pid(pid);
4576         retval = -ESRCH;
4577         if (!p)
4578                 goto out_unlock;
4579
4580         retval = security_task_getscheduler(p);
4581         if (retval)
4582                 goto out_unlock;
4583
4584         attr.sched_policy = p->policy;
4585         if (p->sched_reset_on_fork)
4586                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4587         if (task_has_dl_policy(p))
4588                 __getparam_dl(p, &attr);
4589         else if (task_has_rt_policy(p))
4590                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4591         else
4592                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4593
4594         rcu_read_unlock();
4595
4596         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4597         return retval;
4598
4599 out_unlock:
4600         rcu_read_unlock();
4601         return retval;
4602 }
4603
4604 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4605 {
4606         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4607         struct task_struct *p;
4608         int retval;
4609
4610         rcu_read_lock();
4611
4612         p = find_process_by_pid(pid);
4613         if (!p) {
4614                 rcu_read_unlock();
4615                 return -ESRCH;
4616         }
4617
4618         /* Prevent p going away */
4619         get_task_struct(p);
4620         rcu_read_unlock();
4621
4622         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4623                 retval = -EINVAL;
4624                 goto out_put_task;
4625         }
4626         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4627                 retval = -ENOMEM;
4628                 goto out_put_task;
4629         }
4630         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4631                 retval = -ENOMEM;
4632                 goto out_free_cpus_allowed;
4633         }
4634         retval = -EPERM;
4635         if (!check_same_owner(p)) {
4636                 rcu_read_lock();
4637                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4638                         rcu_read_unlock();
4639                         goto out_free_new_mask;
4640                 }
4641                 rcu_read_unlock();
4642         }
4643
4644         retval = security_task_setscheduler(p);
4645         if (retval)
4646                 goto out_free_new_mask;
4647
4648
4649         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4650         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4651
4652         /*
4653          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4654          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4655          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4656          * root_domain.
4657          */
4658 #ifdef CONFIG_SMP
4659         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4660                 rcu_read_lock();
4661                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4662                         retval = -EBUSY;
4663                         rcu_read_unlock();
4664                         goto out_free_new_mask;
4665                 }
4666                 rcu_read_unlock();
4667         }
4668 #endif
4669 again:
4670         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4671
4672         if (!retval) {
4673                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4674                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4675                         /*
4676                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4677                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4678                          * cpuset's cpus_allowed
4679                          */
4680                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4681                         goto again;
4682                 }
4683         }
4684 out_free_new_mask:
4685         free_cpumask_var(new_mask);
4686 out_free_cpus_allowed:
4687         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4688 out_put_task:
4689         put_task_struct(p);
4690         return retval;
4691 }
4692
4693 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4694                              struct cpumask *new_mask)
4695 {
4696         if (len < cpumask_size())
4697                 cpumask_clear(new_mask);
4698         else if (len > cpumask_size())
4699                 len = cpumask_size();
4700
4701         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4702 }
4703
4704 /**
4705  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4706  * @pid: pid of the process
4707  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4708  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4709  *
4710  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4711  */
4712 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4713                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4714 {
4715         cpumask_var_t new_mask;
4716         int retval;
4717
4718         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4719                 return -ENOMEM;
4720
4721         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4722         if (retval == 0)
4723                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4724         free_cpumask_var(new_mask);
4725         return retval;
4726 }
4727
4728 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4729 {
4730         struct task_struct *p;
4731         unsigned long flags;
4732         int retval;
4733
4734         rcu_read_lock();
4735
4736         retval = -ESRCH;
4737         p = find_process_by_pid(pid);
4738         if (!p)
4739                 goto out_unlock;
4740
4741         retval = security_task_getscheduler(p);
4742         if (retval)
4743                 goto out_unlock;
4744
4745         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4746         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4747         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4748
4749 out_unlock:
4750         rcu_read_unlock();
4751
4752         return retval;
4753 }
4754
4755 /**
4756  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4757  * @pid: pid of the process
4758  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4759  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4760  *
4761  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4762  */
4763 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4764                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4765 {
4766         int ret;
4767         cpumask_var_t mask;
4768
4769         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4770                 return -EINVAL;
4771         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4772                 return -EINVAL;
4773
4774         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4775                 return -ENOMEM;
4776
4777         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4778         if (ret == 0) {
4779                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4780
4781                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4782                         ret = -EFAULT;
4783                 else
4784                         ret = retlen;
4785         }
4786         free_cpumask_var(mask);
4787
4788         return ret;
4789 }
4790
4791 /**
4792  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4793  *
4794  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4795  * other threads running on this CPU then this function will return.
4796  *
4797  * Return: 0.
4798  */
4799 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4800 {
4801         struct rq *rq = this_rq_lock();
4802
4803         schedstat_inc(rq, yld_count);
4804         current->sched_class->yield_task(rq);
4805
4806         /*
4807          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4808          * no need to preempt or enable interrupts:
4809          */
4810         __release(rq->lock);
4811         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4812         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4813         sched_preempt_enable_no_resched();
4814
4815         schedule();
4816
4817         return 0;
4818 }
4819
4820 int __sched _cond_resched(void)
4821 {
4822         if (should_resched(0)) {
4823                 preempt_schedule_common();
4824                 return 1;
4825         }
4826         return 0;
4827 }
4828 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4829
4830 /*
4831  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4832  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4833  *
4834  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4835  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4836  * spin_unlock(), once by hand).
4837  */
4838 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4839 {
4840         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4841         int ret = 0;
4842
4843         lockdep_assert_held(lock);
4844
4845         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4846                 spin_unlock(lock);
4847                 if (resched)
4848                         preempt_schedule_common();
4849                 else
4850                         cpu_relax();
4851                 ret = 1;
4852                 spin_lock(lock);
4853         }
4854         return ret;
4855 }
4856 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4857
4858 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4859 {
4860         BUG_ON(!in_softirq());
4861
4862         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4863                 local_bh_enable();
4864                 preempt_schedule_common();
4865                 local_bh_disable();
4866                 return 1;
4867         }
4868         return 0;
4869 }
4870 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4871
4872 /**
4873  * yield - yield the current processor to other threads.
4874  *
4875  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4876  *
4877  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4878  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4879  * it, its already broken.
4880  *
4881  * Typical broken usage is:
4882  *
4883  * while (!event)
4884  *      yield();
4885  *
4886  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4887  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4888  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4889  *
4890  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4891  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4892  * If you still want to use yield(), do not!
4893  */
4894 void __sched yield(void)
4895 {
4896         set_current_state(TASK_RUNNING);
4897         sys_sched_yield();
4898 }
4899 EXPORT_SYMBOL(yield);
4900
4901 /**
4902  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4903  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4904  * processor it's on.
4905  * @p: target task
4906  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4907  *
4908  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4909  * can't go away on us before we can do any checks.
4910  *
4911  * Return:
4912  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4913  *      false (0) if we failed to boost the target.
4914  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4915  */
4916 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4917 {
4918         struct task_struct *curr = current;
4919         struct rq *rq, *p_rq;
4920         unsigned long flags;
4921         int yielded = 0;
4922
4923         local_irq_save(flags);
4924         rq = this_rq();
4925
4926 again:
4927         p_rq = task_rq(p);
4928         /*
4929          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4930          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4931          */
4932         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4933                 yielded = -ESRCH;
4934                 goto out_irq;
4935         }
4936
4937         double_rq_lock(rq, p_rq);
4938         if (task_rq(p) != p_rq) {
4939                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4940                 goto again;
4941         }
4942
4943         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4944                 goto out_unlock;
4945
4946         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4947                 goto out_unlock;
4948
4949         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4950                 goto out_unlock;
4951
4952         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4953         if (yielded) {
4954                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4955                 /*
4956                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4957                  * fairness.
4958                  */
4959                 if (preempt && rq != p_rq)
4960                         resched_curr(p_rq);
4961         }
4962
4963 out_unlock:
4964         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4965 out_irq:
4966         local_irq_restore(flags);
4967
4968         if (yielded > 0)
4969                 schedule();
4970
4971         return yielded;
4972 }
4973 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4974
4975 /*
4976  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4977  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4978  */
4979 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4980 {
4981         int old_iowait = current->in_iowait;
4982         struct rq *rq;
4983         long ret;
4984
4985         current->in_iowait = 1;
4986         blk_schedule_flush_plug(current);
4987
4988         delayacct_blkio_start();
4989         rq = raw_rq();
4990         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4991         ret = schedule_timeout(timeout);
4992         current->in_iowait = old_iowait;
4993         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4994         delayacct_blkio_end();
4995
4996         return ret;
4997 }
4998 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4999
5000 /**
5001  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5002  * @policy: scheduling class.
5003  *
5004  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5005  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5006  * On failure, a negative error code is returned.
5007  */
5008 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5009 {
5010         int ret = -EINVAL;
5011
5012         switch (policy) {
5013         case SCHED_FIFO:
5014         case SCHED_RR:
5015                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5016                 break;
5017         case SCHED_DEADLINE:
5018         case SCHED_NORMAL:
5019         case SCHED_BATCH:
5020         case SCHED_IDLE:
5021                 ret = 0;
5022                 break;
5023         }
5024         return ret;
5025 }
5026
5027 /**
5028  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5029  * @policy: scheduling class.
5030  *
5031  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5032  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5033  * On failure, a negative error code is returned.
5034  */
5035 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5036 {
5037         int ret = -EINVAL;
5038
5039         switch (policy) {
5040         case SCHED_FIFO:
5041         case SCHED_RR:
5042                 ret = 1;
5043                 break;
5044         case SCHED_DEADLINE:
5045         case SCHED_NORMAL:
5046         case SCHED_BATCH:
5047         case SCHED_IDLE:
5048                 ret = 0;
5049         }
5050         return ret;
5051 }
5052
5053 /**
5054  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5055  * @pid: pid of the process.
5056  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5057  *
5058  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5059  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5060  *
5061  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5062  * an error code.
5063  */
5064 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5065                 struct timespec __user *, interval)
5066 {
5067         struct task_struct *p;
5068         unsigned int time_slice;
5069         struct rq_flags rf;
5070         struct timespec t;
5071         struct rq *rq;
5072         int retval;
5073
5074         if (pid < 0)
5075                 return -EINVAL;
5076
5077         retval = -ESRCH;
5078         rcu_read_lock();
5079         p = find_process_by_pid(pid);
5080         if (!p)
5081                 goto out_unlock;
5082
5083         retval = security_task_getscheduler(p);
5084         if (retval)
5085                 goto out_unlock;
5086
5087         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5088         time_slice = 0;
5089         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5090                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5091         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5092
5093         rcu_read_unlock();
5094         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5095         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5096         return retval;
5097
5098 out_unlock:
5099         rcu_read_unlock();
5100         return retval;
5101 }
5102
5103 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5104
5105 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5106 {
5107         unsigned long free = 0;
5108         int ppid;
5109         unsigned long state = p->state;
5110
5111         if (state)
5112                 state = __ffs(state) + 1;
5113         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5114                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5115 #if BITS_PER_LONG == 32
5116         if (state == TASK_RUNNING)
5117                 printk(KERN_CONT " running  ");
5118         else
5119                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5120 #else
5121         if (state == TASK_RUNNING)
5122                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5123         else
5124                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5125 #endif
5126 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5127         free = stack_not_used(p);
5128 #endif
5129         ppid = 0;
5130         rcu_read_lock();
5131         if (pid_alive(p))
5132                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5133         rcu_read_unlock();
5134         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5135                 task_pid_nr(p), ppid,
5136                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5137
5138         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5139         show_stack(p, NULL);
5140 }
5141
5142 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5143 {
5144         struct task_struct *g, *p;
5145
5146 #if BITS_PER_LONG == 32
5147         printk(KERN_INFO
5148                 "  task                PC stack   pid father\n");
5149 #else
5150         printk(KERN_INFO
5151                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5152 #endif
5153         rcu_read_lock();
5154         for_each_process_thread(g, p) {
5155                 /*
5156                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5157                  * console might take a lot of time:
5158                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5159                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5160                  * an IPI.
5161                  */
5162                 touch_nmi_watchdog();
5163                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5164                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5165                         sched_show_task(p);
5166         }
5167
5168 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5169         if (!state_filter)
5170                 sysrq_sched_debug_show();
5171 #endif
5172         rcu_read_unlock();
5173         /*
5174          * Only show locks if all tasks are dumped:
5175          */
5176         if (!state_filter)
5177                 debug_show_all_locks();
5178 }
5179
5180 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5181 {
5182         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5183 }
5184
5185 /**
5186  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5187  * @idle: task in question
5188  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5189  *
5190  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5191  * flag, to make booting more robust.
5192  */
5193 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5194 {
5195         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5196         unsigned long flags;
5197
5198         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5199         raw_spin_lock(&rq->lock);
5200
5201         __sched_fork(0, idle);
5202         idle->state = TASK_RUNNING;
5203         idle->se.exec_start = sched_clock();
5204
5205         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5206
5207 #ifdef CONFIG_SMP
5208         /*
5209          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5210          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5211          *
5212          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5213          */
5214         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5215 #endif
5216         /*
5217          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5218          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5219          * lockdep check in task_group() will fail.
5220          *
5221          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5222          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5223          *
5224          * Silence PROVE_RCU
5225          */
5226         rcu_read_lock();
5227         __set_task_cpu(idle, cpu);
5228         rcu_read_unlock();
5229
5230         rq->curr = rq->idle = idle;
5231         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5232 #ifdef CONFIG_SMP
5233         idle->on_cpu = 1;
5234 #endif
5235         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5236         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5237
5238         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5239         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5240
5241         /*
5242          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5243          */
5244         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5245         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5246         vtime_init_idle(idle, cpu);
5247 #ifdef CONFIG_SMP
5248         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5249 #endif
5250 }
5251
5252 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5253                               const struct cpumask *trial)
5254 {
5255         int ret = 1, trial_cpus;
5256         struct dl_bw *cur_dl_b;
5257         unsigned long flags;
5258
5259         if (!cpumask_weight(cur))
5260                 return ret;
5261
5262         rcu_read_lock_sched();
5263         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5264         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5265
5266         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5267         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5268             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5269                 ret = 0;
5270         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5271         rcu_read_unlock_sched();
5272
5273         return ret;
5274 }
5275
5276 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5277                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5278 {
5279         int ret = 0;
5280
5281         /*
5282          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5283          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5284          * affinity and isolating such threads by their set of
5285          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5286          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5287          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5288          * before cpus_allowed may be changed.
5289          */
5290         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5291                 ret = -EINVAL;
5292                 goto out;
5293         }
5294
5295 #ifdef CONFIG_SMP
5296         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5297                                               cs_cpus_allowed)) {
5298                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5299                                                         cs_cpus_allowed);
5300                 struct dl_bw *dl_b;
5301                 bool overflow;
5302                 int cpus;
5303                 unsigned long flags;
5304
5305                 rcu_read_lock_sched();
5306                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5307                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5308                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5309                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5310                 if (overflow)
5311                         ret = -EBUSY;
5312                 else {
5313                         /*
5314                          * We reserve space for this task in the destination
5315                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5316                          * We will free resources in the source root_domain
5317                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5318                          */
5319                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5320                 }
5321                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5322                 rcu_read_unlock_sched();
5323
5324         }
5325 #endif
5326 out:
5327         return ret;
5328 }
5329
5330 #ifdef CONFIG_SMP
5331
5332 static bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5333
5334 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5335 /* Migrate current task p to target_cpu */
5336 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5337 {
5338         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5339         int curr_cpu = task_cpu(p);
5340
5341         if (curr_cpu == target_cpu)
5342                 return 0;
5343
5344         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5345                 return -EINVAL;
5346
5347         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5348
5349         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5350         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5351 }
5352
5353 /*
5354  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5355  * tasks on the runqueues
5356  */
5357 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5358 {
5359         bool queued, running;
5360         struct rq_flags rf;
5361         struct rq *rq;
5362
5363         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5364         queued = task_on_rq_queued(p);
5365         running = task_current(rq, p);
5366
5367         if (queued)
5368                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5369         if (running)
5370                 put_prev_task(rq, p);
5371
5372         p->numa_preferred_nid = nid;
5373
5374         if (running)
5375                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5376         if (queued)
5377                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5378         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5379 }
5380 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5381
5382 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5383 /*
5384  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5385  * offline.
5386  */
5387 void idle_task_exit(void)
5388 {
5389         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5390
5391         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5392
5393         if (mm != &init_mm) {
5394                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5395                 finish_arch_post_lock_switch();
5396         }
5397         mmdrop(mm);
5398 }
5399
5400 /*
5401  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5402  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5403  * nr_active count is stable.
5404  *
5405  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5406  */
5407 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5408 {
5409         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5410         if (delta)
5411                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5412 }
5413
5414 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5415 {
5416 }
5417
5418 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5419         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5420 };
5421
5422 static struct task_struct fake_task = {
5423         /*
5424          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5425          */
5426         .prio = MAX_PRIO + 1,
5427         .sched_class = &fake_sched_class,
5428 };
5429
5430 /*
5431  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5432  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5433  *
5434  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5435  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5436  * because of lock validation efforts.
5437  */
5438 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5439 {
5440         struct rq *rq = dead_rq;
5441         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5442         struct pin_cookie cookie;
5443         int dest_cpu;
5444
5445         /*
5446          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5447          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5448          *
5449          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5450          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5451          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5452          * done here.
5453          */
5454         rq->stop = NULL;
5455
5456         /*
5457          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5458          * class method both need to have an up-to-date
5459          * value of rq->clock[_task]
5460          */
5461         update_rq_clock(rq);
5462
5463         for (;;) {
5464                 /*
5465                  * There's this thread running, bail when that's the only
5466                  * remaining thread.
5467                  */
5468                 if (rq->nr_running == 1)
5469                         break;
5470
5471                 /*
5472                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5473                  */
5474                 cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5475                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, cookie);
5476                 BUG_ON(!next);
5477                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5478
5479                 /*
5480                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5481                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5482                  * stabilizes the mask.
5483                  *
5484                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5485                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5486                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5487                  */
5488                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
5489                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5490                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5491                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5492
5493                 /*
5494                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5495                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5496                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5497                  */
5498                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5499                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5500                         continue;
5501                 }
5502
5503                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5504                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5505
5506                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5507                 if (rq != dead_rq) {
5508                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5509                         rq = dead_rq;
5510                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5511                 }
5512                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5513         }
5514
5515         rq->stop = stop;
5516 }
5517 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5518
5519 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5520 {
5521         if (!rq->online) {
5522                 const struct sched_class *class;
5523
5524                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5525                 rq->online = 1;
5526
5527                 for_each_class(class) {
5528                         if (class->rq_online)
5529                                 class->rq_online(rq);
5530                 }
5531         }
5532 }
5533
5534 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5535 {
5536         if (rq->online) {
5537                 const struct sched_class *class;
5538
5539                 for_each_class(class) {
5540                         if (class->rq_offline)
5541                                 class->rq_offline(rq);
5542                 }
5543
5544                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5545                 rq->online = 0;
5546         }
5547 }
5548
5549 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5550 {
5551         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5552
5553         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5554 }
5555
5556 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5557
5558 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5559
5560 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5561
5562 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5563 {
5564         sched_debug_enabled = 1;
5565
5566         return 0;
5567 }
5568 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5569
5570 static inline bool sched_debug(void)
5571 {
5572         return sched_debug_enabled;
5573 }
5574
5575 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5576                                   struct cpumask *groupmask)
5577 {
5578         struct sched_group *group = sd->groups;
5579
5580         cpumask_clear(groupmask);
5581
5582         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5583
5584         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5585                 printk("does not load-balance\n");
5586                 if (sd->parent)
5587                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5588                                         " has parent");
5589                 return -1;
5590         }
5591
5592         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5593                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5594
5595         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5596                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5597                                 "CPU%d\n", cpu);
5598         }
5599         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5600                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5601                                 " CPU%d\n", cpu);
5602         }
5603
5604         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5605         do {
5606                 if (!group) {
5607                         printk("\n");
5608                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5609                         break;
5610                 }
5611
5612                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5613                         printk(KERN_CONT "\n");
5614                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5615                         break;
5616                 }
5617
5618                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5619                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5620                         printk(KERN_CONT "\n");
5621                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5622                         break;
5623                 }
5624
5625                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5626
5627                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5628                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5629                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5630                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5631                                 group->sgc->capacity);
5632                 }
5633
5634                 group = group->next;
5635         } while (group != sd->groups);
5636         printk(KERN_CONT "\n");
5637
5638         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5639                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5640
5641         if (sd->parent &&
5642             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5643                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5644                         "of domain->span\n");
5645         return 0;
5646 }
5647
5648 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5649 {
5650         int level = 0;
5651
5652         if (!sched_debug_enabled)
5653                 return;
5654
5655         if (!sd) {
5656                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5657                 return;
5658         }
5659
5660         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5661
5662         for (;;) {
5663                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5664                         break;
5665                 level++;
5666                 sd = sd->parent;
5667                 if (!sd)
5668                         break;
5669         }
5670 }
5671 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5672 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5673 static inline bool sched_debug(void)
5674 {
5675         return false;
5676 }
5677 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5678
5679 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5680 {
5681         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5682                 return 1;
5683
5684         /* Following flags need at least 2 groups */
5685         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5686                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5687                          SD_BALANCE_FORK |
5688                          SD_BALANCE_EXEC |
5689                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5690                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5691                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5692                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5693                         return 0;
5694         }
5695
5696         /* Following flags don't use groups */
5697         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5698                 return 0;
5699
5700         return 1;
5701 }
5702
5703 static int
5704 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5705 {
5706         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5707
5708         if (sd_degenerate(parent))
5709                 return 1;
5710
5711         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5712                 return 0;
5713
5714         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5715         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5716                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5717                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5718                                 SD_BALANCE_FORK |
5719                                 SD_BALANCE_EXEC |
5720                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5721                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5722                                 SD_PREFER_SIBLING |
5723                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5724                 if (nr_node_ids == 1)
5725                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5726         }
5727         if (~cflags & pflags)
5728                 return 0;
5729
5730         return 1;
5731 }
5732
5733 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5734 {
5735         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5736
5737         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5738         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5739         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5740         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5741         free_cpumask_var(rd->online);
5742         free_cpumask_var(rd->span);
5743         kfree(rd);
5744 }
5745
5746 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5747 {
5748         struct root_domain *old_rd = NULL;
5749         unsigned long flags;
5750
5751         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5752
5753         if (rq->rd) {
5754                 old_rd = rq->rd;
5755
5756                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5757                         set_rq_offline(rq);
5758
5759                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5760
5761                 /*
5762                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5763                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5764                  * in this function:
5765                  */
5766                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5767                         old_rd = NULL;
5768         }
5769
5770         atomic_inc(&rd->refcount);
5771         rq->rd = rd;
5772
5773         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5774         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5775                 set_rq_online(rq);
5776
5777         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5778
5779         if (old_rd)
5780                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5781 }
5782
5783 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5784 {
5785         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5786
5787         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5788                 goto out;
5789         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5790                 goto free_span;
5791         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5792                 goto free_online;
5793         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5794                 goto free_dlo_mask;
5795
5796         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5797         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5798                 goto free_dlo_mask;
5799
5800         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5801                 goto free_rto_mask;
5802         return 0;
5803
5804 free_rto_mask:
5805         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5806 free_dlo_mask:
5807         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5808 free_online:
5809         free_cpumask_var(rd->online);
5810 free_span:
5811         free_cpumask_var(rd->span);
5812 out:
5813         return -ENOMEM;
5814 }
5815
5816 /*
5817  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5818  * members (mimicking the global state we have today).
5819  */
5820 struct root_domain def_root_domain;
5821
5822 static void init_defrootdomain(void)
5823 {
5824         init_rootdomain(&def_root_domain);
5825
5826         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5827 }
5828
5829 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5830 {
5831         struct root_domain *rd;
5832
5833         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5834         if (!rd)
5835                 return NULL;
5836
5837         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5838                 kfree(rd);
5839                 return NULL;
5840         }
5841
5842         return rd;
5843 }
5844
5845 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5846 {
5847         struct sched_group *tmp, *first;
5848
5849         if (!sg)
5850                 return;
5851
5852         first = sg;
5853         do {
5854                 tmp = sg->next;
5855
5856                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5857                         kfree(sg->sgc);
5858
5859                 kfree(sg);
5860                 sg = tmp;
5861         } while (sg != first);
5862 }
5863
5864 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5865 {
5866         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5867
5868         /*
5869          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5870          * nuke them all.
5871          */
5872         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5873                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5874         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5875                 kfree(sd->groups->sgc);
5876                 kfree(sd->groups);
5877         }
5878         kfree(sd);
5879 }
5880
5881 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5882 {
5883         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5884 }
5885
5886 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5887 {
5888         for (; sd; sd = sd->parent)
5889                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5890 }
5891
5892 /*
5893  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5894  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5895  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5896  *
5897  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5898  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5899  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5900  */
5901 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5902 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5903 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5904 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5905 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5906 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5907
5908 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5909 {
5910         struct sched_domain *sd;
5911         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5912         int id = cpu;
5913         int size = 1;
5914
5915         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5916         if (sd) {
5917                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5918                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5919                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5920         }
5921         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5922
5923         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5924         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5925         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5926
5927         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5928         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5929
5930         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5931         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5932 }
5933
5934 /*
5935  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5936  * hold the hotplug lock.
5937  */
5938 static void
5939 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5940 {
5941         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5942         struct sched_domain *tmp;
5943
5944         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5945         for (tmp = sd; tmp; ) {
5946                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5947                 if (!parent)
5948                         break;
5949
5950                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5951                         tmp->parent = parent->parent;
5952                         if (parent->parent)
5953                                 parent->parent->child = tmp;
5954                         /*
5955                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5956                          * degenerate parent; the spans match for this
5957                          * so the property transfers.
5958                          */
5959                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5960                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5961                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5962                 } else
5963                         tmp = tmp->parent;
5964         }
5965
5966         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5967                 tmp = sd;
5968                 sd = sd->parent;
5969                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5970                 if (sd)
5971                         sd->child = NULL;
5972         }
5973
5974         sched_domain_debug(sd, cpu);
5975
5976         rq_attach_root(rq, rd);
5977         tmp = rq->sd;
5978         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5979         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5980
5981         update_top_cache_domain(cpu);
5982 }
5983
5984 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5985 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5986 {
5987         int ret;
5988
5989         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5990         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5991         if (ret) {
5992                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
5993                 return 0;
5994         }
5995         return 1;
5996 }
5997 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5998
5999 struct s_data {
6000         struct sched_domain ** __percpu sd;
6001         struct root_domain      *rd;
6002 };
6003
6004 enum s_alloc {
6005         sa_rootdomain,
6006         sa_sd,
6007         sa_sd_storage,
6008         sa_none,
6009 };
6010
6011 /*
6012  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6013  * domain traversal.
6014  *
6015  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6016  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6017  * range.
6018  *
6019  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6020  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6021  * cpu they're built on, so check that.
6022  *
6023  */
6024 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6025 {
6026         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6027         struct sd_data *sdd = sd->private;
6028         struct sched_domain *sibling;
6029         int i;
6030
6031         for_each_cpu(i, span) {
6032                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6033                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6034                         continue;
6035
6036                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6037         }
6038 }
6039
6040 /*
6041  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6042  * of this group that's also in the iteration mask.
6043  */
6044 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6045 {
6046         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6047 }
6048
6049 static int
6050 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6051 {
6052         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6053         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6054         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6055         struct sd_data *sdd = sd->private;
6056         struct sched_domain *sibling;
6057         int i;
6058
6059         cpumask_clear(covered);
6060
6061         for_each_cpu(i, span) {
6062                 struct cpumask *sg_span;
6063
6064                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6065                         continue;
6066
6067                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6068
6069                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6070                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6071                         continue;
6072
6073                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6074                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6075
6076                 if (!sg)
6077                         goto fail;
6078
6079                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6080                 if (sibling->child)
6081                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6082                 else
6083                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6084
6085                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6086
6087                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6088                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6089                         build_group_mask(sd, sg);
6090
6091                 /*
6092                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6093                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6094                  * die on a /0 trap.
6095                  */
6096                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6097
6098                 /*
6099                  * Make sure the first group of this domain contains the
6100                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6101                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6102                  */
6103                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6104                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6105                         groups = sg;
6106
6107                 if (!first)
6108                         first = sg;
6109                 if (last)
6110                         last->next = sg;
6111                 last = sg;
6112                 last->next = first;
6113         }
6114         sd->groups = groups;
6115
6116         return 0;
6117
6118 fail:
6119         free_sched_groups(first, 0);
6120
6121         return -ENOMEM;
6122 }
6123
6124 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6125 {
6126         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6127         struct sched_domain *child = sd->child;
6128
6129         if (child)
6130                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6131
6132         if (sg) {
6133                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6134                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6135                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6136         }
6137
6138         return cpu;
6139 }
6140
6141 /*
6142  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6143  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6144  * and ->cpu_capacity to 0.
6145  *
6146  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6147  */
6148 static int
6149 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6150 {
6151         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6152         struct sd_data *sdd = sd->private;
6153         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6154         struct cpumask *covered;
6155         int i;
6156
6157         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6158         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6159
6160         if (cpu != cpumask_first(span))
6161                 return 0;
6162
6163         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6164         covered = sched_domains_tmpmask;
6165
6166         cpumask_clear(covered);
6167
6168         for_each_cpu(i, span) {
6169                 struct sched_group *sg;
6170                 int group, j;
6171
6172                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6173                         continue;
6174
6175                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6176                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6177
6178                 for_each_cpu(j, span) {
6179                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6180                                 continue;
6181
6182                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6183                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6184                 }
6185
6186                 if (!first)
6187                         first = sg;
6188                 if (last)
6189                         last->next = sg;
6190                 last = sg;
6191         }
6192         last->next = first;
6193
6194         return 0;
6195 }
6196
6197 /*
6198  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6199  *
6200  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6201  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6202  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6203  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6204  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6205  * group having less cpu_capacity.
6206  */
6207 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6208 {
6209         struct sched_group *sg = sd->groups;
6210
6211         WARN_ON(!sg);
6212
6213         do {
6214                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6215                 sg = sg->next;
6216         } while (sg != sd->groups);
6217
6218         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6219                 return;
6220
6221         update_group_capacity(sd, cpu);
6222         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6223 }
6224
6225 /*
6226  * Initializers for schedule domains
6227  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6228  */
6229
6230 static int default_relax_domain_level = -1;
6231 int sched_domain_level_max;
6232
6233 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6234 {
6235         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6236                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6237
6238         return 1;
6239 }
6240 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6241
6242 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6243                                  struct sched_domain_attr *attr)
6244 {
6245         int request;
6246
6247         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6248                 if (default_relax_domain_level < 0)
6249                         return;
6250                 else
6251                         request = default_relax_domain_level;
6252         } else
6253                 request = attr->relax_domain_level;
6254         if (request < sd->level) {
6255                 /* turn off idle balance on this domain */
6256                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6257         } else {
6258                 /* turn on idle balance on this domain */
6259                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6260         }
6261 }
6262
6263 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6264 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6265
6266 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6267                                  const struct cpumask *cpu_map)
6268 {
6269         switch (what) {
6270         case sa_rootdomain:
6271                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6272                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6273         case sa_sd:
6274                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6275         case sa_sd_storage:
6276                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6277         case sa_none:
6278                 break;
6279         }
6280 }
6281
6282 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6283                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6284 {
6285         memset(d, 0, sizeof(*d));
6286
6287         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6288                 return sa_sd_storage;
6289         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6290         if (!d->sd)
6291                 return sa_sd_storage;
6292         d->rd = alloc_rootdomain();
6293         if (!d->rd)
6294                 return sa_sd;
6295         return sa_rootdomain;
6296 }
6297
6298 /*
6299  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6300  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6301  * will not free the data we're using.
6302  */
6303 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6304 {
6305         struct sd_data *sdd = sd->private;
6306
6307         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6308         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6309
6310         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6311                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6312
6313         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6314                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6315 }
6316
6317 #ifdef CONFIG_NUMA
6318 static int sched_domains_numa_levels;
6319 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6320 static int *sched_domains_numa_distance;
6321 int sched_max_numa_distance;
6322 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6323 static int sched_domains_curr_level;
6324 #endif
6325
6326 /*
6327  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6328  *
6329  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6330  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6331  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6332  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6333  *
6334  * Odd one out:
6335  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6336  */
6337 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6338         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6339          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6340          SD_NUMA |                      \
6341          SD_ASYM_PACKING |              \
6342          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6343
6344 static struct sched_domain *
6345 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6346 {
6347         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6348         int sd_weight, sd_flags = 0;
6349
6350 #ifdef CONFIG_NUMA
6351         /*
6352          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6353          */
6354         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6355 #endif
6356
6357         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6358
6359         if (tl->sd_flags)
6360                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6361         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6362                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6363                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6364
6365         *sd = (struct sched_domain){
6366                 .min_interval           = sd_weight,
6367                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6368                 .busy_factor            = 32,
6369                 .imbalance_pct          = 125,
6370
6371                 .cache_nice_tries       = 0,
6372                 .busy_idx               = 0,
6373                 .idle_idx               = 0,
6374                 .newidle_idx            = 0,
6375                 .wake_idx               = 0,
6376                 .forkexec_idx           = 0,
6377
6378                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6379                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6380                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6381                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6382                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6383                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6384                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6385                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6386                                         | 0*SD_SERIALIZE
6387                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6388                                         | 0*SD_NUMA
6389                                         | sd_flags
6390                                         ,
6391
6392                 .last_balance           = jiffies,
6393                 .balance_interval       = sd_weight,
6394                 .smt_gain               = 0,
6395                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6396                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6397 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6398                 .name                   = tl->name,
6399 #endif
6400         };
6401
6402         /*
6403          * Convert topological properties into behaviour.
6404          */
6405
6406         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6407                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6408                 sd->imbalance_pct = 110;
6409                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6410
6411         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6412                 sd->imbalance_pct = 117;
6413                 sd->cache_nice_tries = 1;
6414                 sd->busy_idx = 2;
6415
6416 #ifdef CONFIG_NUMA
6417         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6418                 sd->cache_nice_tries = 2;
6419                 sd->busy_idx = 3;
6420                 sd->idle_idx = 2;
6421
6422                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6423                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6424                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6425                                        SD_BALANCE_FORK |
6426                                        SD_WAKE_AFFINE);
6427                 }
6428
6429 #endif
6430         } else {
6431                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6432                 sd->cache_nice_tries = 1;
6433                 sd->busy_idx = 2;
6434                 sd->idle_idx = 1;
6435         }
6436
6437         sd->private = &tl->data;
6438
6439         return sd;
6440 }
6441
6442 /*
6443  * Topology list, bottom-up.
6444  */
6445 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6446 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6447         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6448 #endif
6449 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6450         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6451 #endif
6452         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6453         { NULL, },
6454 };
6455
6456 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6457         default_topology;
6458
6459 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6460         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6461
6462 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6463 {
6464         sched_domain_topology = tl;
6465 }
6466
6467 #ifdef CONFIG_NUMA
6468
6469 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6470 {
6471         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6472 }
6473
6474 static void sched_numa_warn(const char *str)
6475 {
6476         static int done = false;
6477         int i,j;
6478
6479         if (done)
6480                 return;
6481
6482         done = true;
6483
6484         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6485
6486         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6487                 printk(KERN_WARNING "  ");
6488                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6489                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6490                 printk(KERN_CONT "\n");
6491         }
6492         printk(KERN_WARNING "\n");
6493 }
6494
6495 bool find_numa_distance(int distance)
6496 {
6497         int i;
6498
6499         if (distance == node_distance(0, 0))
6500                 return true;
6501
6502         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6503                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6504                         return true;
6505         }
6506
6507         return false;
6508 }
6509
6510 /*
6511  * A system can have three types of NUMA topology:
6512  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6513  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6514  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6515  *
6516  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6517  * topology lies in whether communication between not directly
6518  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6519  * could run), or through backplane controllers. This affects
6520  * placement of programs.
6521  *
6522  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6523  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6524  *   is directly connected.
6525  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6526  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6527  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6528  */
6529 static void init_numa_topology_type(void)
6530 {
6531         int a, b, c, n;
6532
6533         n = sched_max_numa_distance;
6534
6535         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6536                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6537                 return;
6538         }
6539
6540         for_each_online_node(a) {
6541                 for_each_online_node(b) {
6542                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6543                         if (node_distance(a, b) < n)
6544                                 continue;
6545
6546                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6547                         for_each_online_node(c) {
6548                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6549                                     node_distance(b, c) < n) {
6550                                         sched_numa_topology_type =
6551                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6552                                         return;
6553                                 }
6554                         }
6555
6556                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6557                         return;
6558                 }
6559         }
6560 }
6561
6562 static void sched_init_numa(void)
6563 {
6564         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6565         struct sched_domain_topology_level *tl;
6566         int level = 0;
6567         int i, j, k;
6568
6569         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6570         if (!sched_domains_numa_distance)
6571                 return;
6572
6573         /*
6574          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6575          * unique distances in the node_distance() table.
6576          *
6577          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6578          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6579          */
6580         next_distance = curr_distance;
6581         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6582                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6583                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6584                                 int distance = node_distance(i, k);
6585
6586                                 if (distance > curr_distance &&
6587                                     (distance < next_distance ||
6588                                      next_distance == curr_distance))
6589                                         next_distance = distance;
6590
6591                                 /*
6592                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6593                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6594                                  * equally connected to A.
6595                                  */
6596                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6597                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6598
6599                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6600                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6601                         }
6602                         if (next_distance != curr_distance) {
6603                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6604                                 sched_domains_numa_levels = level;
6605                                 curr_distance = next_distance;
6606                         } else break;
6607                 }
6608
6609                 /*
6610                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6611                  */
6612                 if (!sched_debug())
6613                         break;
6614         }
6615
6616         if (!level)
6617                 return;
6618
6619         /*
6620          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6621          * identity distance node_distance(i,i).
6622          *
6623          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6624          * numbers.
6625          */
6626
6627         /*
6628          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6629          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6630          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6631          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6632          * in other functions.
6633          *
6634          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6635          */
6636         sched_domains_numa_levels = 0;
6637
6638         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6639         if (!sched_domains_numa_masks)
6640                 return;
6641
6642         /*
6643          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6644          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6645          */
6646         for (i = 0; i < level; i++) {
6647                 sched_domains_numa_masks[i] =
6648                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6649                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6650                         return;
6651
6652                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6653                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6654                         if (!mask)
6655                                 return;
6656
6657                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6658
6659                         for_each_node(k) {
6660                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6661                                         continue;
6662
6663                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6664                         }
6665                 }
6666         }
6667
6668         /* Compute default topology size */
6669         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6670
6671         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6672                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6673         if (!tl)
6674                 return;
6675
6676         /*
6677          * Copy the default topology bits..
6678          */
6679         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6680                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6681
6682         /*
6683          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6684          */
6685         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6686                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6687                         .mask = sd_numa_mask,
6688                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6689                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6690                         .numa_level = j,
6691                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6692                 };
6693         }
6694
6695         sched_domain_topology = tl;
6696
6697         sched_domains_numa_levels = level;
6698         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6699
6700         init_numa_topology_type();
6701 }
6702
6703 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu)
6704 {
6705         int node = cpu_to_node(cpu);
6706         int i, j;
6707
6708         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6709                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6710                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6711                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6712                 }
6713         }
6714 }
6715
6716 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu)
6717 {
6718         int i, j;
6719
6720         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6721                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6722                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6723         }
6724 }
6725
6726 #else
6727 static inline void sched_init_numa(void) { }
6728 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
6729 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
6730 #endif /* CONFIG_NUMA */
6731
6732 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6733 {
6734         struct sched_domain_topology_level *tl;
6735         int j;
6736
6737         for_each_sd_topology(tl) {
6738                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6739
6740                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6741                 if (!sdd->sd)
6742                         return -ENOMEM;
6743
6744                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6745                 if (!sdd->sg)
6746                         return -ENOMEM;
6747
6748                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6749                 if (!sdd->sgc)
6750                         return -ENOMEM;
6751
6752                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6753                         struct sched_domain *sd;
6754                         struct sched_group *sg;
6755                         struct sched_group_capacity *sgc;
6756
6757                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6758                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6759                         if (!sd)
6760                                 return -ENOMEM;
6761
6762                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6763
6764                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6765                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6766                         if (!sg)
6767                                 return -ENOMEM;
6768
6769                         sg->next = sg;
6770
6771                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6772
6773                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6774                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6775                         if (!sgc)
6776                                 return -ENOMEM;
6777
6778                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6779                 }
6780         }
6781
6782         return 0;
6783 }
6784
6785 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6786 {
6787         struct sched_domain_topology_level *tl;
6788         int j;
6789
6790         for_each_sd_topology(tl) {
6791                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6792
6793                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6794                         struct sched_domain *sd;
6795
6796                         if (sdd->sd) {
6797                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6798                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6799                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6800                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6801                         }
6802
6803                         if (sdd->sg)
6804                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6805                         if (sdd->sgc)
6806                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6807                 }
6808                 free_percpu(sdd->sd);
6809                 sdd->sd = NULL;
6810                 free_percpu(sdd->sg);
6811                 sdd->sg = NULL;
6812                 free_percpu(sdd->sgc);
6813                 sdd->sgc = NULL;
6814         }
6815 }
6816
6817 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6818                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6819                 struct sched_domain *child, int cpu)
6820 {
6821         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6822         if (!sd)
6823                 return child;
6824
6825         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6826         if (child) {
6827                 sd->level = child->level + 1;
6828                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6829                 child->parent = sd;
6830                 sd->child = child;
6831
6832                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6833                                     sched_domain_span(sd))) {
6834                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6835 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6836                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6837                                         child->name, sd->name);
6838 #endif
6839                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6840                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6841                                    sched_domain_span(sd),
6842                                    sched_domain_span(child));
6843                 }
6844
6845         }
6846         set_domain_attribute(sd, attr);
6847
6848         return sd;
6849 }
6850
6851 /*
6852  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6853  * to the individual cpus
6854  */
6855 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6856                                struct sched_domain_attr *attr)
6857 {
6858         enum s_alloc alloc_state;
6859         struct sched_domain *sd;
6860         struct s_data d;
6861         int i, ret = -ENOMEM;
6862
6863         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6864         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6865                 goto error;
6866
6867         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6868         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6869                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6870
6871                 sd = NULL;
6872                 for_each_sd_topology(tl) {
6873                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6874                         if (tl == sched_domain_topology)
6875                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6876                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6877                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6878                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6879                                 break;
6880                 }
6881         }
6882
6883         /* Build the groups for the domains */
6884         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6885                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6886                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6887                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6888                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6889                                         goto error;
6890                         } else {
6891                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6892                                         goto error;
6893                         }
6894                 }
6895         }
6896
6897         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6898         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6899                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6900                         continue;
6901
6902                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6903                         claim_allocations(i, sd);
6904                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6905                 }
6906         }
6907
6908         /* Attach the domains */
6909         rcu_read_lock();
6910         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6911                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6912                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6913         }
6914         rcu_read_unlock();
6915
6916         ret = 0;
6917 error:
6918         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6919         return ret;
6920 }
6921
6922 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6923 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6924 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6925                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6926
6927 /*
6928  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6929  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6930  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6931  */
6932 static cpumask_var_t fallback_doms;
6933
6934 /*
6935  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6936  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6937  * or 0 if it stayed the same.
6938  */
6939 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6940 {
6941         return 0;
6942 }
6943
6944 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6945 {
6946         int i;
6947         cpumask_var_t *doms;
6948
6949         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6950         if (!doms)
6951                 return NULL;
6952         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6953                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6954                         free_sched_domains(doms, i);
6955                         return NULL;
6956                 }
6957         }
6958         return doms;
6959 }
6960
6961 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6962 {
6963         unsigned int i;
6964         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6965                 free_cpumask_var(doms[i]);
6966         kfree(doms);
6967 }
6968
6969 /*
6970  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6971  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6972  * exclude other special cases in the future.
6973  */
6974 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6975 {
6976         int err;
6977
6978         arch_update_cpu_topology();
6979         ndoms_cur = 1;
6980         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6981         if (!doms_cur)
6982                 doms_cur = &fallback_doms;
6983         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6984         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6985         register_sched_domain_sysctl();
6986
6987         return err;
6988 }
6989
6990 /*
6991  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6992  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6993  */
6994 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6995 {
6996         int i;
6997
6998         rcu_read_lock();
6999         for_each_cpu(i, cpu_map)
7000                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7001         rcu_read_unlock();
7002 }
7003
7004 /* handle null as "default" */
7005 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7006                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7007 {
7008         struct sched_domain_attr tmp;
7009
7010         /* fast path */
7011         if (!new && !cur)
7012                 return 1;
7013
7014         tmp = SD_ATTR_INIT;
7015         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7016                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7017                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7018 }
7019
7020 /*
7021  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7022  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7023  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7024  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7025  *
7026  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7027  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7028  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7029  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7030  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7031  * it as it is.
7032  *
7033  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7034  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7035  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7036  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7037  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7038  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7039  *
7040  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7041  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7042  * and it will not create the default domain.
7043  *
7044  * Call with hotplug lock held
7045  */
7046 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7047                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7048 {
7049         int i, j, n;
7050         int new_topology;
7051
7052         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7053
7054         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7055         unregister_sched_domain_sysctl();
7056
7057         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7058         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7059
7060         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7061
7062         /* Destroy deleted domains */
7063         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7064                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7065                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7066                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7067                                 goto match1;
7068                 }
7069                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7070                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7071 match1:
7072                 ;
7073         }
7074
7075         n = ndoms_cur;
7076         if (doms_new == NULL) {
7077                 n = 0;
7078                 doms_new = &fallback_doms;
7079                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7080                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7081         }
7082
7083         /* Build new domains */
7084         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7085                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7086                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7087                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7088                                 goto match2;
7089                 }
7090                 /* no match - add a new doms_new */
7091                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7092 match2:
7093                 ;
7094         }
7095
7096         /* Remember the new sched domains */
7097         if (doms_cur != &fallback_doms)
7098                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7099         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7100         doms_cur = doms_new;
7101         dattr_cur = dattr_new;
7102         ndoms_cur = ndoms_new;
7103
7104         register_sched_domain_sysctl();
7105
7106         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7107 }
7108
7109 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7110
7111 /*
7112  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7113  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7114  * around partition_sched_domains().
7115  *
7116  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7117  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7118  */
7119 static void cpuset_cpu_active(void)
7120 {
7121         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7122                 /*
7123                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7124                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7125                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7126                  * domain, ignoring cpusets.
7127                  */
7128                 num_cpus_frozen--;
7129                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7130                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7131                         return;
7132                 }
7133                 /*
7134                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7135                  * restore the original sched domains by considering the
7136                  * cpuset configurations.
7137                  */
7138         }
7139         cpuset_update_active_cpus(true);
7140 }
7141
7142 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7143 {
7144         unsigned long flags;
7145         struct dl_bw *dl_b;
7146         bool overflow;
7147         int cpus;
7148
7149         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7150                 rcu_read_lock_sched();
7151                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7152
7153                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7154                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7155                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7156                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7157
7158                 rcu_read_unlock_sched();
7159
7160                 if (overflow)
7161                         return -EBUSY;
7162                 cpuset_update_active_cpus(false);
7163         } else {
7164                 num_cpus_frozen++;
7165                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7166         }
7167         return 0;
7168 }
7169
7170 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7171 {
7172         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7173         unsigned long flags;
7174
7175         set_cpu_active(cpu, true);
7176
7177         if (sched_smp_initialized) {
7178                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7179                 cpuset_cpu_active();
7180         }
7181
7182         /*
7183          * Put the rq online, if not already. This happens:
7184          *
7185          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7186          *    after all cpus have been brought up.
7187          *
7188          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7189          *    domains.
7190          */
7191         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7192         if (rq->rd) {
7193                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7194                 set_rq_online(rq);
7195         }
7196         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7197
7198         update_max_interval();
7199
7200         return 0;
7201 }
7202
7203 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7204 {
7205         int ret;
7206
7207         set_cpu_active(cpu, false);
7208         /*
7209          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
7210          * users of this state to go away such that all new such users will
7211          * observe it.
7212          *
7213          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
7214          * not imply sync_sched(), so wait for both.
7215          *
7216          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7217          */
7218         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
7219                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
7220         else
7221                 synchronize_rcu();
7222
7223         if (!sched_smp_initialized)
7224                 return 0;
7225
7226         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7227         if (ret) {
7228                 set_cpu_active(cpu, true);
7229                 return ret;
7230         }
7231         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7232         return 0;
7233 }
7234
7235 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7236 {
7237         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7238
7239         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7240         update_max_interval();
7241 }
7242
7243 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7244 {
7245         set_cpu_rq_start_time(cpu);
7246         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7247         return 0;
7248 }
7249
7250 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7251 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
7252 {
7253         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7254         unsigned long flags;
7255
7256         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
7257         sched_ttwu_pending();
7258         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7259         if (rq->rd) {
7260                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7261                 set_rq_offline(rq);
7262         }
7263         migrate_tasks(rq);
7264         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
7265         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7266         calc_load_migrate(rq);
7267         update_max_interval();
7268         nohz_balance_exit_idle(cpu);
7269         hrtick_clear(rq);
7270         return 0;
7271 }
7272 #endif
7273
7274 void __init sched_init_smp(void)
7275 {
7276         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7277
7278         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7279         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7280
7281         sched_init_numa();
7282
7283         /*
7284          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7285          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7286          * happen.
7287          */
7288         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7289         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7290         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7291         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7292                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7293         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7294
7295         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7296         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7297                 BUG();
7298         sched_init_granularity();
7299         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7300
7301         init_sched_rt_class();
7302         init_sched_dl_class();
7303         sched_smp_initialized = true;
7304 }
7305
7306 static int __init migration_init(void)
7307 {
7308         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
7309         return 0;
7310 }
7311 early_initcall(migration_init);
7312
7313 #else
7314 void __init sched_init_smp(void)
7315 {
7316         sched_init_granularity();
7317 }
7318 #endif /* CONFIG_SMP */
7319
7320 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7321 {
7322         return in_lock_functions(addr) ||
7323                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7324                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7325 }
7326
7327 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7328 /*
7329  * Default task group.
7330  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7331  */
7332 struct task_group root_task_group;
7333 LIST_HEAD(task_groups);
7334
7335 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7336 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7337 #endif
7338
7339 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7340
7341 void __init sched_init(void)
7342 {
7343         int i, j;
7344         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7345
7346 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7347         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7348 #endif
7349 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7350         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7351 #endif
7352         if (alloc_size) {
7353                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7354
7355 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7356                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7357                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7358
7359                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7360                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7361
7362 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7363 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7364                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7365                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7366
7367                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7368                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7369
7370 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7371         }
7372 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7373         for_each_possible_cpu(i) {
7374                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7375                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7376         }
7377 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7378
7379         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7380                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7381         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7382                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7383
7384 #ifdef CONFIG_SMP
7385         init_defrootdomain();
7386 #endif
7387
7388 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7389         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7390                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7391 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7392
7393 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7394         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7395
7396         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7397         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7398         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7399         autogroup_init(&init_task);
7400 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7401
7402         for_each_possible_cpu(i) {
7403                 struct rq *rq;
7404
7405                 rq = cpu_rq(i);
7406                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7407                 rq->nr_running = 0;
7408                 rq->calc_load_active = 0;
7409                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7410                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7411                 init_rt_rq(&rq->rt);
7412                 init_dl_rq(&rq->dl);
7413 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7414                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7415                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7416                 /*
7417                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7418                  *
7419                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7420                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7421                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7422                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7423                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7424                  * (se->load.weight).
7425                  *
7426                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7427                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7428                  * then A0's share of the cpu resource is:
7429                  *
7430                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7431                  *
7432                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7433                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7434                  */
7435                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7436                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7437 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7438
7439                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7440 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7441                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7442 #endif
7443
7444                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7445                         rq->cpu_load[j] = 0;
7446
7447 #ifdef CONFIG_SMP
7448                 rq->sd = NULL;
7449                 rq->rd = NULL;
7450                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7451                 rq->balance_callback = NULL;
7452                 rq->active_balance = 0;
7453                 rq->next_balance = jiffies;
7454                 rq->push_cpu = 0;
7455                 rq->cpu = i;
7456                 rq->online = 0;
7457                 rq->idle_stamp = 0;
7458                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7459                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7460
7461                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7462
7463                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7464 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7465                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7466                 rq->nohz_flags = 0;
7467 #endif
7468 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7469                 rq->last_sched_tick = 0;
7470 #endif
7471 #endif /* CONFIG_SMP */
7472                 init_rq_hrtick(rq);
7473                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7474         }
7475
7476         set_load_weight(&init_task);
7477
7478 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7479         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7480 #endif
7481
7482         /*
7483          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7484          */
7485         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7486         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7487
7488         /*
7489          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7490          */
7491         current->sched_class = &fair_sched_class;
7492
7493         /*
7494          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7495          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7496          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7497          * when this runqueue becomes "idle".
7498          */
7499         init_idle(current, smp_processor_id());
7500
7501         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7502
7503 #ifdef CONFIG_SMP
7504         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7505         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7506         if (cpu_isolated_map == NULL)
7507                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7508         idle_thread_set_boot_cpu();
7509         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
7510 #endif
7511         init_sched_fair_class();
7512
7513         init_schedstats();
7514
7515         scheduler_running = 1;
7516 }
7517
7518 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7519 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7520 {
7521         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7522
7523         return (nested == preempt_offset);
7524 }
7525
7526 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7527 {
7528         /*
7529          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7530          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7531          * otherwise we will destroy state.
7532          */
7533         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7534                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7535                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7536                         current->state,
7537                         (void *)current->task_state_change,
7538                         (void *)current->task_state_change);
7539
7540         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7541 }
7542 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7543
7544 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7545 {
7546         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7547
7548         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7549         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7550              !is_idle_task(current)) ||
7551             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7552                 return;
7553         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7554                 return;
7555         prev_jiffy = jiffies;
7556
7557         printk(KERN_ERR
7558                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7559                         file, line);
7560         printk(KERN_ERR
7561                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7562                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7563                         current->pid, current->comm);
7564
7565         if (task_stack_end_corrupted(current))
7566                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7567
7568         debug_show_held_locks(current);
7569         if (irqs_disabled())
7570                 print_irqtrace_events(current);
7571 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7572         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7573                 pr_err("Preemption disabled at:");
7574                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7575                 pr_cont("\n");
7576         }
7577 #endif
7578         dump_stack();
7579 }
7580 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7581 #endif
7582
7583 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7584 void normalize_rt_tasks(void)
7585 {
7586         struct task_struct *g, *p;
7587         struct sched_attr attr = {
7588                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7589         };
7590
7591         read_lock(&tasklist_lock);
7592         for_each_process_thread(g, p) {
7593                 /*
7594                  * Only normalize user tasks:
7595                  */
7596                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7597                         continue;
7598
7599                 p->se.exec_start                = 0;
7600 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7601                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7602                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7603                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7604 #endif
7605
7606                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7607                         /*
7608                          * Renice negative nice level userspace
7609                          * tasks back to 0:
7610                          */
7611                         if (task_nice(p) < 0)
7612                                 set_user_nice(p, 0);
7613                         continue;
7614                 }
7615
7616                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7617         }
7618         read_unlock(&tasklist_lock);
7619 }
7620
7621 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7622
7623 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7624 /*
7625  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7626  *
7627  * They can only be called when the whole system has been
7628  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7629  * activity can take place. Using them for anything else would
7630  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7631  * under any other configuration.
7632  */
7633
7634 /**
7635  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7636  * @cpu: the processor in question.
7637  *
7638  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7639  *
7640  * Return: The current task for @cpu.
7641  */
7642 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7643 {
7644         return cpu_curr(cpu);
7645 }
7646
7647 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7648
7649 #ifdef CONFIG_IA64
7650 /**
7651  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7652  * @cpu: the processor in question.
7653  * @p: the task pointer to set.
7654  *
7655  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7656  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7657  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7658  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7659  * and caller must save the original value of the current task (see
7660  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7661  * re-starting the system.
7662  *
7663  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7664  */
7665 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7666 {
7667         cpu_curr(cpu) = p;
7668 }
7669
7670 #endif
7671
7672 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7673 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7674 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7675
7676 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7677 {
7678         free_fair_sched_group(tg);
7679         free_rt_sched_group(tg);
7680         autogroup_free(tg);
7681         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7682 }
7683
7684 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7685 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7686 {
7687         struct task_group *tg;
7688
7689         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7690         if (!tg)
7691                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7692
7693         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7694                 goto err;
7695
7696         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7697                 goto err;
7698
7699         return tg;
7700
7701 err:
7702         sched_free_group(tg);
7703         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7704 }
7705
7706 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7707 {
7708         unsigned long flags;
7709
7710         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7711         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7712
7713         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7714
7715         tg->parent = parent;
7716         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7717         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7718         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7719 }
7720
7721 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7722 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7723 {
7724         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7725         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7726 }
7727
7728 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7729 {
7730         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7731         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7732 }
7733
7734 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7735 {
7736         unsigned long flags;
7737
7738         /* end participation in shares distribution */
7739         unregister_fair_sched_group(tg);
7740
7741         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7742         list_del_rcu(&tg->list);
7743         list_del_rcu(&tg->siblings);
7744         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7745 }
7746
7747 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
7748 {
7749         struct task_group *tg;
7750
7751         /*
7752          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7753          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7754          * to prevent lockdep warnings.
7755          */
7756         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7757                           struct task_group, css);
7758         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7759         tsk->sched_task_group = tg;
7760
7761 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7762         if (tsk->sched_class->task_change_group)
7763                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
7764         else
7765 #endif
7766                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7767 }
7768
7769 /*
7770  * Change task's runqueue when it moves between groups.
7771  *
7772  * The caller of this function should have put the task in its new group by
7773  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
7774  * its new group.
7775  */
7776 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7777 {
7778         int queued, running;
7779         struct rq_flags rf;
7780         struct rq *rq;
7781
7782         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
7783
7784         running = task_current(rq, tsk);
7785         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7786
7787         if (queued)
7788                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7789         if (unlikely(running))
7790                 put_prev_task(rq, tsk);
7791
7792         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
7793
7794         if (unlikely(running))
7795                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7796         if (queued)
7797                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7798
7799         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
7800 }
7801 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7802
7803 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7804 /*
7805  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7806  */
7807 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7808
7809 /* Must be called with tasklist_lock held */
7810 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7811 {
7812         struct task_struct *g, *p;
7813
7814         /*
7815          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7816          */
7817         if (task_group_is_autogroup(tg))
7818                 return 0;
7819
7820         for_each_process_thread(g, p) {
7821                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7822                         return 1;
7823         }
7824
7825         return 0;
7826 }
7827
7828 struct rt_schedulable_data {
7829         struct task_group *tg;
7830         u64 rt_period;
7831         u64 rt_runtime;
7832 };
7833
7834 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7835 {
7836         struct rt_schedulable_data *d = data;
7837         struct task_group *child;
7838         unsigned long total, sum = 0;
7839         u64 period, runtime;
7840
7841         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7842         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7843
7844         if (tg == d->tg) {
7845                 period = d->rt_period;
7846                 runtime = d->rt_runtime;
7847         }
7848
7849         /*
7850          * Cannot have more runtime than the period.
7851          */
7852         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7853                 return -EINVAL;
7854
7855         /*
7856          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7857          */
7858         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7859                 return -EBUSY;
7860
7861         total = to_ratio(period, runtime);
7862
7863         /*
7864          * Nobody can have more than the global setting allows.
7865          */
7866         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7867                 return -EINVAL;
7868
7869         /*
7870          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7871          */
7872         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7873                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7874                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7875
7876                 if (child == d->tg) {
7877                         period = d->rt_period;
7878                         runtime = d->rt_runtime;
7879                 }
7880
7881                 sum += to_ratio(period, runtime);
7882         }
7883
7884         if (sum > total)
7885                 return -EINVAL;
7886
7887         return 0;
7888 }
7889
7890 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7891 {
7892         int ret;
7893
7894         struct rt_schedulable_data data = {
7895                 .tg = tg,
7896                 .rt_period = period,
7897                 .rt_runtime = runtime,
7898         };
7899
7900         rcu_read_lock();
7901         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7902         rcu_read_unlock();
7903
7904         return ret;
7905 }
7906
7907 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7908                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7909 {
7910         int i, err = 0;
7911
7912         /*
7913          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7914          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7915          */
7916         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7917                 return -EINVAL;
7918
7919         /* No period doesn't make any sense. */
7920         if (rt_period == 0)
7921                 return -EINVAL;
7922
7923         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7924         read_lock(&tasklist_lock);
7925         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7926         if (err)
7927                 goto unlock;
7928
7929         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7930         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7931         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7932
7933         for_each_possible_cpu(i) {
7934                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7935
7936                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7937                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7938                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7939         }
7940         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7941 unlock:
7942         read_unlock(&tasklist_lock);
7943         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7944
7945         return err;
7946 }
7947
7948 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7949 {
7950         u64 rt_runtime, rt_period;
7951
7952         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7953         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7954         if (rt_runtime_us < 0)
7955                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7956
7957         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7958 }
7959
7960 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7961 {
7962         u64 rt_runtime_us;
7963
7964         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7965                 return -1;
7966
7967         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7968         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7969         return rt_runtime_us;
7970 }
7971
7972 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7973 {
7974         u64 rt_runtime, rt_period;
7975
7976         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7977         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7978
7979         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7980 }
7981
7982 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7983 {
7984         u64 rt_period_us;
7985
7986         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7987         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7988         return rt_period_us;
7989 }
7990 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7991
7992 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7993 static int sched_rt_global_constraints(void)
7994 {
7995         int ret = 0;
7996
7997         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7998         read_lock(&tasklist_lock);
7999         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8000         read_unlock(&tasklist_lock);
8001         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8002
8003         return ret;
8004 }
8005
8006 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8007 {
8008         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8009         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8010                 return 0;
8011
8012         return 1;
8013 }
8014
8015 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8016 static int sched_rt_global_constraints(void)
8017 {
8018         unsigned long flags;
8019         int i;
8020
8021         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8022         for_each_possible_cpu(i) {
8023                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8024
8025                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8026                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8027                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8028         }
8029         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8030
8031         return 0;
8032 }
8033 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8034
8035 static int sched_dl_global_validate(void)
8036 {
8037         u64 runtime = global_rt_runtime();
8038         u64 period = global_rt_period();
8039         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8040         struct dl_bw *dl_b;
8041         int cpu, ret = 0;
8042         unsigned long flags;
8043
8044         /*
8045          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8046          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8047          * any of the root_domains.
8048          *
8049          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8050          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8051          * solutions is welcome!
8052          */
8053         for_each_possible_cpu(cpu) {
8054                 rcu_read_lock_sched();
8055                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8056
8057                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8058                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8059                         ret = -EBUSY;
8060                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8061
8062                 rcu_read_unlock_sched();
8063
8064                 if (ret)
8065                         break;
8066         }
8067
8068         return ret;
8069 }
8070
8071 static void sched_dl_do_global(void)
8072 {
8073         u64 new_bw = -1;
8074         struct dl_bw *dl_b;
8075         int cpu;
8076         unsigned long flags;
8077
8078         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8079         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8080
8081         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8082                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8083
8084         /*
8085          * FIXME: As above...
8086          */
8087         for_each_possible_cpu(cpu) {
8088                 rcu_read_lock_sched();
8089                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8090
8091                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8092                 dl_b->bw = new_bw;
8093                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8094
8095                 rcu_read_unlock_sched();
8096         }
8097 }
8098
8099 static int sched_rt_global_validate(void)
8100 {
8101         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8102                 return -EINVAL;
8103
8104         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8105                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8106                 return -EINVAL;
8107
8108         return 0;
8109 }
8110
8111 static void sched_rt_do_global(void)
8112 {
8113         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8114         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8115 }
8116
8117 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8118                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8119                 loff_t *ppos)
8120 {
8121         int old_period, old_runtime;
8122         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8123         int ret;
8124
8125         mutex_lock(&mutex);
8126         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8127         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8128
8129         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8130
8131         if (!ret && write) {
8132                 ret = sched_rt_global_validate();
8133                 if (ret)
8134                         goto undo;
8135
8136                 ret = sched_dl_global_validate();
8137                 if (ret)
8138                         goto undo;
8139
8140                 ret = sched_rt_global_constraints();
8141                 if (ret)
8142                         goto undo;
8143
8144                 sched_rt_do_global();
8145                 sched_dl_do_global();
8146         }
8147         if (0) {
8148 undo:
8149                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8150                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8151         }
8152         mutex_unlock(&mutex);
8153
8154         return ret;
8155 }
8156
8157 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8158                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8159                 loff_t *ppos)
8160 {
8161         int ret;
8162         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8163
8164         mutex_lock(&mutex);
8165         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8166         /* make sure that internally we keep jiffies */
8167         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8168         if (!ret && write) {
8169                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8170                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8171         }
8172         mutex_unlock(&mutex);
8173         return ret;
8174 }
8175
8176 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8177
8178 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8179 {
8180         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8181 }
8182
8183 static struct cgroup_subsys_state *
8184 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8185 {
8186         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8187         struct task_group *tg;
8188
8189         if (!parent) {
8190                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8191                 return &root_task_group.css;
8192         }
8193
8194         tg = sched_create_group(parent);
8195         if (IS_ERR(tg))
8196                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8197
8198         sched_online_group(tg, parent);
8199
8200         return &tg->css;
8201 }
8202
8203 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8204 {
8205         struct task_group *tg = css_tg(css);
8206
8207         sched_offline_group(tg);
8208 }
8209
8210 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8211 {
8212         struct task_group *tg = css_tg(css);
8213
8214         /*
8215          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8216          */
8217         sched_free_group(tg);
8218 }
8219
8220 /*
8221  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
8222  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
8223  */
8224 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8225 {
8226         struct rq_flags rf;
8227         struct rq *rq;
8228
8229         rq = task_rq_lock(task, &rf);
8230
8231         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
8232
8233         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
8234 }
8235
8236 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8237 {
8238         struct task_struct *task;
8239         struct cgroup_subsys_state *css;
8240
8241         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8242 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8243                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8244                         return -EINVAL;
8245 #else
8246                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8247                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8248                         return -EINVAL;
8249 #endif
8250         }
8251         return 0;
8252 }
8253
8254 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8255 {
8256         struct task_struct *task;
8257         struct cgroup_subsys_state *css;
8258
8259         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8260                 sched_move_task(task);
8261 }
8262
8263 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8264 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8265                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8266 {
8267         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8268 }
8269
8270 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8271                                struct cftype *cft)
8272 {
8273         struct task_group *tg = css_tg(css);
8274
8275         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8276 }
8277
8278 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8279 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8280
8281 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8282 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8283
8284 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8285
8286 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8287 {
8288         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8289         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8290
8291         if (tg == &root_task_group)
8292                 return -EINVAL;
8293
8294         /*
8295          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8296          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8297          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8298          */
8299         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8300                 return -EINVAL;
8301
8302         /*
8303          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8304          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8305          * feasibility.
8306          */
8307         if (period > max_cfs_quota_period)
8308                 return -EINVAL;
8309
8310         /*
8311          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8312          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8313          */
8314         get_online_cpus();
8315         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8316         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8317         if (ret)
8318                 goto out_unlock;
8319
8320         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8321         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8322         /*
8323          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8324          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8325          */
8326         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8327                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8328         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8329         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8330         cfs_b->quota = quota;
8331
8332         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8333         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8334         if (runtime_enabled)
8335                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8336         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8337
8338         for_each_online_cpu(i) {
8339                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8340                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8341
8342                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8343                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8344                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8345
8346                 if (cfs_rq->throttled)
8347                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8348                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8349         }
8350         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8351                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8352 out_unlock:
8353         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8354         put_online_cpus();
8355
8356         return ret;
8357 }
8358
8359 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8360 {
8361         u64 quota, period;
8362
8363         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8364         if (cfs_quota_us < 0)
8365                 quota = RUNTIME_INF;
8366         else
8367                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8368
8369         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8370 }
8371
8372 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8373 {
8374         u64 quota_us;
8375
8376         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8377                 return -1;
8378
8379         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8380         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8381
8382         return quota_us;
8383 }
8384
8385 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8386 {
8387         u64 quota, period;
8388
8389         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8390         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8391
8392         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8393 }
8394
8395 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8396 {
8397         u64 cfs_period_us;
8398
8399         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8400         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8401
8402         return cfs_period_us;
8403 }
8404
8405 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8406                                   struct cftype *cft)
8407 {
8408         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8409 }
8410
8411 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8412                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8413 {
8414         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8415 }
8416
8417 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8418                                    struct cftype *cft)
8419 {
8420         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8421 }
8422
8423 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8424                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8425 {
8426         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8427 }
8428
8429 struct cfs_schedulable_data {
8430         struct task_group *tg;
8431         u64 period, quota;
8432 };
8433
8434 /*
8435  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8436  * note: units are usecs
8437  */
8438 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8439                                struct cfs_schedulable_data *d)
8440 {
8441         u64 quota, period;
8442
8443         if (tg == d->tg) {
8444                 period = d->period;
8445                 quota = d->quota;
8446         } else {
8447                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8448                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8449         }
8450
8451         /* note: these should typically be equivalent */
8452         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8453                 return RUNTIME_INF;
8454
8455         return to_ratio(period, quota);
8456 }
8457
8458 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8459 {
8460         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8461         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8462         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8463
8464         if (!tg->parent) {
8465                 quota = RUNTIME_INF;
8466         } else {
8467                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8468
8469                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8470                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8471
8472                 /*
8473                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8474                  * limit is set
8475                  */
8476                 if (quota == RUNTIME_INF)
8477                         quota = parent_quota;
8478                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8479                         return -EINVAL;
8480         }
8481         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8482
8483         return 0;
8484 }
8485
8486 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8487 {
8488         int ret;
8489         struct cfs_schedulable_data data = {
8490                 .tg = tg,
8491                 .period = period,
8492                 .quota = quota,
8493         };
8494
8495         if (quota != RUNTIME_INF) {
8496                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8497                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8498         }
8499
8500         rcu_read_lock();
8501         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8502         rcu_read_unlock();
8503
8504         return ret;
8505 }
8506
8507 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8508 {
8509         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8510         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8511
8512         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8513         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8514         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8515
8516         return 0;
8517 }
8518 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8519 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8520
8521 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8522 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8523                                 struct cftype *cft, s64 val)
8524 {
8525         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8526 }
8527
8528 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8529                                struct cftype *cft)
8530 {
8531         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8532 }
8533
8534 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8535                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8536 {
8537         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8538 }
8539
8540 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8541                                    struct cftype *cft)
8542 {
8543         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8544 }
8545 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8546
8547 static struct cftype cpu_files[] = {
8548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8549         {
8550                 .name = "shares",
8551                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8552                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8553         },
8554 #endif
8555 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8556         {
8557                 .name = "cfs_quota_us",
8558                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8559                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8560         },
8561         {
8562                 .name = "cfs_period_us",
8563                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8564                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8565         },
8566         {
8567                 .name = "stat",
8568                 .seq_show = cpu_stats_show,
8569         },
8570 #endif
8571 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8572         {
8573                 .name = "rt_runtime_us",
8574                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8575                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8576         },
8577         {
8578                 .name = "rt_period_us",
8579                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8580                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8581         },
8582 #endif
8583         { }     /* terminate */
8584 };
8585
8586 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8587         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8588         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8589         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8590         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8591         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8592         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8593         .legacy_cftypes = cpu_files,
8594         .early_init     = true,
8595 };
8596
8597 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8598
8599 void dump_cpu_task(int cpu)
8600 {
8601         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8602         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8603 }
8604
8605 /*
8606  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8607  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8608  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8609  * that remained on nice 0.
8610  *
8611  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8612  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8613  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8614  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8615  * the relative distance between them is ~25%.)
8616  */
8617 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8618  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8619  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8620  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8621  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8622  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8623  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8624  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8625  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8626 };
8627
8628 /*
8629  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8630  *
8631  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8632  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8633  * into multiplications:
8634  */
8635 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8636  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8637  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8638  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8639  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8640  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8641  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8642  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8643  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8644 };