sched/fair: Reorder cgroup creation code
[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 NEW 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_NEW;
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         init_entity_runnable_average(&p->se);
2387
2388         /*
2389          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2390          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2391          * is ran before sched_fork().
2392          *
2393          * Silence PROVE_RCU.
2394          */
2395         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2396         /*
2397          * We're setting the cpu for the first time, we don't migrate,
2398          * so use __set_task_cpu().
2399          */
2400         __set_task_cpu(p, cpu);
2401         if (p->sched_class->task_fork)
2402                 p->sched_class->task_fork(p);
2403         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2404
2405 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2406         if (likely(sched_info_on()))
2407                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2408 #endif
2409 #if defined(CONFIG_SMP)
2410         p->on_cpu = 0;
2411 #endif
2412         init_task_preempt_count(p);
2413 #ifdef CONFIG_SMP
2414         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2415         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2416 #endif
2417
2418         put_cpu();
2419         return 0;
2420 }
2421
2422 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2423 {
2424         if (runtime == RUNTIME_INF)
2425                 return 1ULL << 20;
2426
2427         /*
2428          * Doing this here saves a lot of checks in all
2429          * the calling paths, and returning zero seems
2430          * safe for them anyway.
2431          */
2432         if (period == 0)
2433                 return 0;
2434
2435         return div64_u64(runtime << 20, period);
2436 }
2437
2438 #ifdef CONFIG_SMP
2439 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2440 {
2441         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2442                          "sched RCU must be held");
2443         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2444 }
2445
2446 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2447 {
2448         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2449         int cpus = 0;
2450
2451         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2452                          "sched RCU must be held");
2453         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2454                 cpus++;
2455
2456         return cpus;
2457 }
2458 #else
2459 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2460 {
2461         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2462 }
2463
2464 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2465 {
2466         return 1;
2467 }
2468 #endif
2469
2470 /*
2471  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2472  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2473  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2474  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2475  *
2476  * This function is called while holding p's rq->lock.
2477  *
2478  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2479  * __setparam_dl().
2480  */
2481 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2482                        const struct sched_attr *attr)
2483 {
2484
2485         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2486         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2487         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2488         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2489         int cpus, err = -1;
2490
2491         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2492         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2493                 return 0;
2494
2495         /*
2496          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2497          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2498          * allocated bandwidth of the container.
2499          */
2500         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2501         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2502         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2503             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2504                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2505                 err = 0;
2506         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2507                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2508                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2509                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2510                 err = 0;
2511         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2512                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2513                 err = 0;
2514         }
2515         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2516
2517         return err;
2518 }
2519
2520 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2521
2522 /*
2523  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2524  *
2525  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2526  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2527  * on the runqueue and wakes it.
2528  */
2529 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2530 {
2531         struct rq_flags rf;
2532         struct rq *rq;
2533
2534         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2535         p->state = TASK_RUNNING;
2536 #ifdef CONFIG_SMP
2537         /*
2538          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2539          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2540          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2541          *
2542          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2543          * as we're not fully set-up yet.
2544          */
2545         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2546 #endif
2547         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2548         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2549
2550         activate_task(rq, p, 0);
2551         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2552         trace_sched_wakeup_new(p);
2553         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2554 #ifdef CONFIG_SMP
2555         if (p->sched_class->task_woken) {
2556                 /*
2557                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2558                  * drop it.
2559                  */
2560                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2561                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2562                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2563         }
2564 #endif
2565         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2566 }
2567
2568 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2569
2570 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2571
2572 void preempt_notifier_inc(void)
2573 {
2574         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2575 }
2576 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2577
2578 void preempt_notifier_dec(void)
2579 {
2580         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2581 }
2582 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2583
2584 /**
2585  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2586  * @notifier: notifier struct to register
2587  */
2588 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2589 {
2590         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2591                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2592
2593         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2594 }
2595 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2596
2597 /**
2598  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2599  * @notifier: notifier struct to unregister
2600  *
2601  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2602  */
2603 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2604 {
2605         hlist_del(&notifier->link);
2606 }
2607 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2608
2609 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2610 {
2611         struct preempt_notifier *notifier;
2612
2613         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2614                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2615 }
2616
2617 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2618 {
2619         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2620                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2621 }
2622
2623 static void
2624 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2625                                    struct task_struct *next)
2626 {
2627         struct preempt_notifier *notifier;
2628
2629         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2630                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2631 }
2632
2633 static __always_inline void
2634 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2635                                  struct task_struct *next)
2636 {
2637         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2638                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2639 }
2640
2641 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2642
2643 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2644 {
2645 }
2646
2647 static inline void
2648 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2649                                  struct task_struct *next)
2650 {
2651 }
2652
2653 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2654
2655 /**
2656  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2657  * @rq: the runqueue preparing to switch
2658  * @prev: the current task that is being switched out
2659  * @next: the task we are going to switch to.
2660  *
2661  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2662  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2663  * switch.
2664  *
2665  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2666  * hooks.
2667  */
2668 static inline void
2669 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2670                     struct task_struct *next)
2671 {
2672         sched_info_switch(rq, prev, next);
2673         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2674         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2675         prepare_lock_switch(rq, next);
2676         prepare_arch_switch(next);
2677 }
2678
2679 /**
2680  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2681  * @prev: the thread we just switched away from.
2682  *
2683  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2684  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2685  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2686  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2687  *
2688  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2689  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2690  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2691  * details.)
2692  *
2693  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2694  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2695  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2696  * because prev may have moved to another CPU.
2697  */
2698 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2699         __releases(rq->lock)
2700 {
2701         struct rq *rq = this_rq();
2702         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2703         long prev_state;
2704
2705         /*
2706          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2707          * because it left us after:
2708          *
2709          *      schedule()
2710          *        preempt_disable();                    // 1
2711          *        __schedule()
2712          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2713          *
2714          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2715          */
2716         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2717                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2718                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2719                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2720
2721         rq->prev_mm = NULL;
2722
2723         /*
2724          * A task struct has one reference for the use as "current".
2725          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2726          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2727          * the scheduled task must drop that reference.
2728          *
2729          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2730          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2731          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2732          * transition, resulting in a double drop.
2733          */
2734         prev_state = prev->state;
2735         vtime_task_switch(prev);
2736         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2737         finish_lock_switch(rq, prev);
2738         finish_arch_post_lock_switch();
2739
2740         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2741         if (mm)
2742                 mmdrop(mm);
2743         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2744                 if (prev->sched_class->task_dead)
2745                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2746
2747                 /*
2748                  * Remove function-return probe instances associated with this
2749                  * task and put them back on the free list.
2750                  */
2751                 kprobe_flush_task(prev);
2752                 put_task_struct(prev);
2753         }
2754
2755         tick_nohz_task_switch();
2756         return rq;
2757 }
2758
2759 #ifdef CONFIG_SMP
2760
2761 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2762 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2763 {
2764         struct callback_head *head, *next;
2765         void (*func)(struct rq *rq);
2766         unsigned long flags;
2767
2768         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2769         head = rq->balance_callback;
2770         rq->balance_callback = NULL;
2771         while (head) {
2772                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2773                 next = head->next;
2774                 head->next = NULL;
2775                 head = next;
2776
2777                 func(rq);
2778         }
2779         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2780 }
2781
2782 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2783 {
2784         if (unlikely(rq->balance_callback))
2785                 __balance_callback(rq);
2786 }
2787
2788 #else
2789
2790 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2791 {
2792 }
2793
2794 #endif
2795
2796 /**
2797  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2798  * @prev: the thread we just switched away from.
2799  */
2800 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2801         __releases(rq->lock)
2802 {
2803         struct rq *rq;
2804
2805         /*
2806          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2807          * finish_task_switch() for details.
2808          *
2809          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2810          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2811          * PREEMPT_COUNT kernels).
2812          */
2813
2814         rq = finish_task_switch(prev);
2815         balance_callback(rq);
2816         preempt_enable();
2817
2818         if (current->set_child_tid)
2819                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2820 }
2821
2822 /*
2823  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2824  */
2825 static __always_inline struct rq *
2826 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2827                struct task_struct *next, struct pin_cookie cookie)
2828 {
2829         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2830
2831         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2832
2833         mm = next->mm;
2834         oldmm = prev->active_mm;
2835         /*
2836          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2837          * combine the page table reload and the switch backend into
2838          * one hypercall.
2839          */
2840         arch_start_context_switch(prev);
2841
2842         if (!mm) {
2843                 next->active_mm = oldmm;
2844                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2845                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2846         } else
2847                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2848
2849         if (!prev->mm) {
2850                 prev->active_mm = NULL;
2851                 rq->prev_mm = oldmm;
2852         }
2853         /*
2854          * Since the runqueue lock will be released by the next
2855          * task (which is an invalid locking op but in the case
2856          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2857          * do an early lockdep release here:
2858          */
2859         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2860         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2861
2862         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2863         switch_to(prev, next, prev);
2864         barrier();
2865
2866         return finish_task_switch(prev);
2867 }
2868
2869 /*
2870  * nr_running and nr_context_switches:
2871  *
2872  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2873  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2874  */
2875 unsigned long nr_running(void)
2876 {
2877         unsigned long i, sum = 0;
2878
2879         for_each_online_cpu(i)
2880                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2881
2882         return sum;
2883 }
2884
2885 /*
2886  * Check if only the current task is running on the cpu.
2887  *
2888  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2889  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2890  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2891  *
2892  * - from a non-preemptable section (of course)
2893  *
2894  * - from a thread that is bound to a single CPU
2895  *
2896  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2897  */
2898 bool single_task_running(void)
2899 {
2900         return raw_rq()->nr_running == 1;
2901 }
2902 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2903
2904 unsigned long long nr_context_switches(void)
2905 {
2906         int i;
2907         unsigned long long sum = 0;
2908
2909         for_each_possible_cpu(i)
2910                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2911
2912         return sum;
2913 }
2914
2915 unsigned long nr_iowait(void)
2916 {
2917         unsigned long i, sum = 0;
2918
2919         for_each_possible_cpu(i)
2920                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2921
2922         return sum;
2923 }
2924
2925 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2926 {
2927         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2928         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2929 }
2930
2931 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2932 {
2933         struct rq *rq = this_rq();
2934         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2935         *load = rq->load.weight;
2936 }
2937
2938 #ifdef CONFIG_SMP
2939
2940 /*
2941  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2942  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2943  */
2944 void sched_exec(void)
2945 {
2946         struct task_struct *p = current;
2947         unsigned long flags;
2948         int dest_cpu;
2949
2950         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2951         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2952         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2953                 goto unlock;
2954
2955         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2956                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2957
2958                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2959                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2960                 return;
2961         }
2962 unlock:
2963         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2964 }
2965
2966 #endif
2967
2968 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2969 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2970
2971 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2972 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2973
2974 /*
2975  * Return accounted runtime for the task.
2976  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2977  * pending runtime that have not been accounted yet.
2978  */
2979 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2980 {
2981         struct rq_flags rf;
2982         struct rq *rq;
2983         u64 ns;
2984
2985 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2986         /*
2987          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2988          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2989          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2990          *
2991          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2992          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2993          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2994          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2995          * been accounted, so we're correct here as well.
2996          */
2997         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2998                 return p->se.sum_exec_runtime;
2999 #endif
3000
3001         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3002         /*
3003          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3004          * project cycles that may never be accounted to this
3005          * thread, breaking clock_gettime().
3006          */
3007         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3008                 update_rq_clock(rq);
3009                 p->sched_class->update_curr(rq);
3010         }
3011         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3012         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3013
3014         return ns;
3015 }
3016
3017 /*
3018  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3019  * We call it with interrupts disabled.
3020  */
3021 void scheduler_tick(void)
3022 {
3023         int cpu = smp_processor_id();
3024         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3025         struct task_struct *curr = rq->curr;
3026
3027         sched_clock_tick();
3028
3029         raw_spin_lock(&rq->lock);
3030         update_rq_clock(rq);
3031         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3032         cpu_load_update_active(rq);
3033         calc_global_load_tick(rq);
3034         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3035
3036         perf_event_task_tick();
3037
3038 #ifdef CONFIG_SMP
3039         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3040         trigger_load_balance(rq);
3041 #endif
3042         rq_last_tick_reset(rq);
3043 }
3044
3045 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3046 /**
3047  * scheduler_tick_max_deferment
3048  *
3049  * Keep at least one tick per second when a single
3050  * active task is running because the scheduler doesn't
3051  * yet completely support full dynticks environment.
3052  *
3053  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3054  * balancing, etc... continue to move forward, even
3055  * with a very low granularity.
3056  *
3057  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3058  */
3059 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3060 {
3061         struct rq *rq = this_rq();
3062         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3063
3064         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3065
3066         if (time_before_eq(next, now))
3067                 return 0;
3068
3069         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3070 }
3071 #endif
3072
3073 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3074                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3075 /*
3076  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3077  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3078  */
3079 static inline void preempt_latency_start(int val)
3080 {
3081         if (preempt_count() == val) {
3082                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3083 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3084                 current->preempt_disable_ip = ip;
3085 #endif
3086                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3087         }
3088 }
3089
3090 void preempt_count_add(int val)
3091 {
3092 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3093         /*
3094          * Underflow?
3095          */
3096         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3097                 return;
3098 #endif
3099         __preempt_count_add(val);
3100 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3101         /*
3102          * Spinlock count overflowing soon?
3103          */
3104         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3105                                 PREEMPT_MASK - 10);
3106 #endif
3107         preempt_latency_start(val);
3108 }
3109 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3110 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3111
3112 /*
3113  * If the value passed in equals to the current preempt count
3114  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3115  */
3116 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3117 {
3118         if (preempt_count() == val)
3119                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3120 }
3121
3122 void preempt_count_sub(int val)
3123 {
3124 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3125         /*
3126          * Underflow?
3127          */
3128         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3129                 return;
3130         /*
3131          * Is the spinlock portion underflowing?
3132          */
3133         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3134                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3135                 return;
3136 #endif
3137
3138         preempt_latency_stop(val);
3139         __preempt_count_sub(val);
3140 }
3141 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3142 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3143
3144 #else
3145 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3146 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3147 #endif
3148
3149 /*
3150  * Print scheduling while atomic bug:
3151  */
3152 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3153 {
3154         if (oops_in_progress)
3155                 return;
3156
3157         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3158                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3159
3160         debug_show_held_locks(prev);
3161         print_modules();
3162         if (irqs_disabled())
3163                 print_irqtrace_events(prev);
3164 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3165         if (in_atomic_preempt_off()) {
3166                 pr_err("Preemption disabled at:");
3167                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3168                 pr_cont("\n");
3169         }
3170 #endif
3171         dump_stack();
3172         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3173 }
3174
3175 /*
3176  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3177  */
3178 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3179 {
3180 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3181         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3182                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3183 #endif
3184
3185         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3186                 __schedule_bug(prev);
3187                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3188         }
3189         rcu_sleep_check();
3190
3191         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3192
3193         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3194 }
3195
3196 /*
3197  * Pick up the highest-prio task:
3198  */
3199 static inline struct task_struct *
3200 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct pin_cookie cookie)
3201 {
3202         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3203         struct task_struct *p;
3204
3205         /*
3206          * Optimization: we know that if all tasks are in
3207          * the fair class we can call that function directly:
3208          */
3209         if (likely(prev->sched_class == class &&
3210                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3211                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3212                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3213                         goto again;
3214
3215                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3216                 if (unlikely(!p))
3217                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3218
3219                 return p;
3220         }
3221
3222 again:
3223         for_each_class(class) {
3224                 p = class->pick_next_task(rq, prev, cookie);
3225                 if (p) {
3226                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3227                                 goto again;
3228                         return p;
3229                 }
3230         }
3231
3232         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3233 }
3234
3235 /*
3236  * __schedule() is the main scheduler function.
3237  *
3238  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3239  *
3240  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3241  *
3242  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3243  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3244  *
3245  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3246  *      interrupt handler scheduler_tick().
3247  *
3248  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3249  *      task to the run-queue and that's it.
3250  *
3251  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3252  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3253  *      called on the nearest possible occasion:
3254  *
3255  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3256  *
3257  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3258  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3259  *           spin_unlock()!)
3260  *
3261  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3262  *           preemptible context
3263  *
3264  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3265  *         then at the next:
3266  *
3267  *          - cond_resched() call
3268  *          - explicit schedule() call
3269  *          - return from syscall or exception to user-space
3270  *          - return from interrupt-handler to user-space
3271  *
3272  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3273  */
3274 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3275 {
3276         struct task_struct *prev, *next;
3277         unsigned long *switch_count;
3278         struct pin_cookie cookie;
3279         struct rq *rq;
3280         int cpu;
3281
3282         cpu = smp_processor_id();
3283         rq = cpu_rq(cpu);
3284         prev = rq->curr;
3285
3286         /*
3287          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3288          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3289          * inconsistent (higher) preempt count.
3290          *
3291          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3292          * about this.
3293          */
3294         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3295                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3296
3297         schedule_debug(prev);
3298
3299         if (sched_feat(HRTICK))
3300                 hrtick_clear(rq);
3301
3302         local_irq_disable();
3303         rcu_note_context_switch();
3304
3305         /*
3306          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3307          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3308          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3309          */
3310         smp_mb__before_spinlock();
3311         raw_spin_lock(&rq->lock);
3312         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3313
3314         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3315
3316         switch_count = &prev->nivcsw;
3317         if (!preempt && prev->state) {
3318                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3319                         prev->state = TASK_RUNNING;
3320                 } else {
3321                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3322                         prev->on_rq = 0;
3323
3324                         /*
3325                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3326                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3327                          * concurrency.
3328                          */
3329                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3330                                 struct task_struct *to_wakeup;
3331
3332                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3333                                 if (to_wakeup)
3334                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, cookie);
3335                         }
3336                 }
3337                 switch_count = &prev->nvcsw;
3338         }
3339
3340         if (task_on_rq_queued(prev))
3341                 update_rq_clock(rq);
3342
3343         next = pick_next_task(rq, prev, cookie);
3344         clear_tsk_need_resched(prev);
3345         clear_preempt_need_resched();
3346         rq->clock_skip_update = 0;
3347
3348         if (likely(prev != next)) {
3349                 rq->nr_switches++;
3350                 rq->curr = next;
3351                 ++*switch_count;
3352
3353                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3354                 rq = context_switch(rq, prev, next, cookie); /* unlocks the rq */
3355         } else {
3356                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
3357                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3358         }
3359
3360         balance_callback(rq);
3361 }
3362 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__schedule); /* switch_to() */
3363
3364 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3365 {
3366         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3367                 return;
3368         /*
3369          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3370          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3371          */
3372         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3373                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3374 }
3375
3376 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3377 {
3378         struct task_struct *tsk = current;
3379
3380         sched_submit_work(tsk);
3381         do {
3382                 preempt_disable();
3383                 __schedule(false);
3384                 sched_preempt_enable_no_resched();
3385         } while (need_resched());
3386 }
3387 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3388
3389 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3390 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3391 {
3392         /*
3393          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3394          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3395          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3396          * we find a better solution.
3397          *
3398          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3399          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3400          * too frequently to make sense yet.
3401          */
3402         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3403         schedule();
3404         exception_exit(prev_state);
3405 }
3406 #endif
3407
3408 /**
3409  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3410  *
3411  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3412  */
3413 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3414 {
3415         sched_preempt_enable_no_resched();
3416         schedule();
3417         preempt_disable();
3418 }
3419
3420 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3421 {
3422         do {
3423                 /*
3424                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3425                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3426                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3427                  * by the function tracer will call this function again and
3428                  * cause infinite recursion.
3429                  *
3430                  * Preemption must be disabled here before the function
3431                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3432                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3433                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3434                  * which can also be traced by the function tracer.
3435                  */
3436                 preempt_disable_notrace();
3437                 preempt_latency_start(1);
3438                 __schedule(true);
3439                 preempt_latency_stop(1);
3440                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3441
3442                 /*
3443                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3444                  * between schedule and now.
3445                  */
3446         } while (need_resched());
3447 }
3448
3449 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3450 /*
3451  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3452  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3453  * occur there and call schedule directly.
3454  */
3455 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3456 {
3457         /*
3458          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3459          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3460          */
3461         if (likely(!preemptible()))
3462                 return;
3463
3464         preempt_schedule_common();
3465 }
3466 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3467 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3468
3469 /**
3470  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3471  *
3472  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3473  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3474  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3475  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3476  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3477  * to be called when the system is still in usermode.
3478  *
3479  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3480  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3481  * calling the scheduler.
3482  */
3483 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3484 {
3485         enum ctx_state prev_ctx;
3486
3487         if (likely(!preemptible()))
3488                 return;
3489
3490         do {
3491                 /*
3492                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3493                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3494                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3495                  * by the function tracer will call this function again and
3496                  * cause infinite recursion.
3497                  *
3498                  * Preemption must be disabled here before the function
3499                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3500                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3501                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3502                  * which can also be traced by the function tracer.
3503                  */
3504                 preempt_disable_notrace();
3505                 preempt_latency_start(1);
3506                 /*
3507                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3508                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3509                  * an infinite recursion.
3510                  */
3511                 prev_ctx = exception_enter();
3512                 __schedule(true);
3513                 exception_exit(prev_ctx);
3514
3515                 preempt_latency_stop(1);
3516                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3517         } while (need_resched());
3518 }
3519 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3520
3521 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3522
3523 /*
3524  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3525  * off of irq context.
3526  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3527  * protect us against recursive calling from irq.
3528  */
3529 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3530 {
3531         enum ctx_state prev_state;
3532
3533         /* Catch callers which need to be fixed */
3534         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3535
3536         prev_state = exception_enter();
3537
3538         do {
3539                 preempt_disable();
3540                 local_irq_enable();
3541                 __schedule(true);
3542                 local_irq_disable();
3543                 sched_preempt_enable_no_resched();
3544         } while (need_resched());
3545
3546         exception_exit(prev_state);
3547 }
3548
3549 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3550                           void *key)
3551 {
3552         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3553 }
3554 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3555
3556 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3557
3558 /*
3559  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3560  * @p: task
3561  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3562  *
3563  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3564  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3565  *
3566  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3567  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3568  */
3569 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3570 {
3571         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3572         const struct sched_class *prev_class;
3573         struct rq_flags rf;
3574         struct rq *rq;
3575
3576         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3577
3578         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3579
3580         /*
3581          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3582          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3583          *
3584          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3585          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3586          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3587          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3588          * with interrupts disabled and will complete the lock
3589          * protected section without being interrupted. So there is no
3590          * real need to boost.
3591          */
3592         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3593                 WARN_ON(p != rq->curr);
3594                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3595                 goto out_unlock;
3596         }
3597
3598         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3599         oldprio = p->prio;
3600
3601         if (oldprio == prio)
3602                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3603
3604         prev_class = p->sched_class;
3605         queued = task_on_rq_queued(p);
3606         running = task_current(rq, p);
3607         if (queued)
3608                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3609         if (running)
3610                 put_prev_task(rq, p);
3611
3612         /*
3613          * Boosting condition are:
3614          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3615          *      --> -dl task blocks on mutex A
3616          *
3617          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3618          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3619          *          running task
3620          */
3621         if (dl_prio(prio)) {
3622                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3623                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3624                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3625                         p->dl.dl_boosted = 1;
3626                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3627                 } else
3628                         p->dl.dl_boosted = 0;
3629                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3630         } else if (rt_prio(prio)) {
3631                 if (dl_prio(oldprio))
3632                         p->dl.dl_boosted = 0;
3633                 if (oldprio < prio)
3634                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3635                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3636         } else {
3637                 if (dl_prio(oldprio))
3638                         p->dl.dl_boosted = 0;
3639                 if (rt_prio(oldprio))
3640                         p->rt.timeout = 0;
3641                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3642         }
3643
3644         p->prio = prio;
3645
3646         if (running)
3647                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3648         if (queued)
3649                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3650
3651         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3652 out_unlock:
3653         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3654         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3655
3656         balance_callback(rq);
3657         preempt_enable();
3658 }
3659 #endif
3660
3661 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3662 {
3663         int old_prio, delta, queued;
3664         struct rq_flags rf;
3665         struct rq *rq;
3666
3667         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3668                 return;
3669         /*
3670          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3671          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3672          */
3673         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3674         /*
3675          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3676          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3677          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3678          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3679          */
3680         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3681                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3682                 goto out_unlock;
3683         }
3684         queued = task_on_rq_queued(p);
3685         if (queued)
3686                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3687
3688         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3689         set_load_weight(p);
3690         old_prio = p->prio;
3691         p->prio = effective_prio(p);
3692         delta = p->prio - old_prio;
3693
3694         if (queued) {
3695                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3696                 /*
3697                  * If the task increased its priority or is running and
3698                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3699                  */
3700                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3701                         resched_curr(rq);
3702         }
3703 out_unlock:
3704         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3705 }
3706 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3707
3708 /*
3709  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3710  * @p: task
3711  * @nice: nice value
3712  */
3713 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3714 {
3715         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3716         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3717
3718         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3719                 capable(CAP_SYS_NICE));
3720 }
3721
3722 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3723
3724 /*
3725  * sys_nice - change the priority of the current process.
3726  * @increment: priority increment
3727  *
3728  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3729  * does similar things.
3730  */
3731 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3732 {
3733         long nice, retval;
3734
3735         /*
3736          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3737          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3738          * and we have a single winner.
3739          */
3740         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3741         nice = task_nice(current) + increment;
3742
3743         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3744         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3745                 return -EPERM;
3746
3747         retval = security_task_setnice(current, nice);
3748         if (retval)
3749                 return retval;
3750
3751         set_user_nice(current, nice);
3752         return 0;
3753 }
3754
3755 #endif
3756
3757 /**
3758  * task_prio - return the priority value of a given task.
3759  * @p: the task in question.
3760  *
3761  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3762  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3763  * around 0, value goes from -16 to +15.
3764  */
3765 int task_prio(const struct task_struct *p)
3766 {
3767         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3768 }
3769
3770 /**
3771  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3772  * @cpu: the processor in question.
3773  *
3774  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3775  */
3776 int idle_cpu(int cpu)
3777 {
3778         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3779
3780         if (rq->curr != rq->idle)
3781                 return 0;
3782
3783         if (rq->nr_running)
3784                 return 0;
3785
3786 #ifdef CONFIG_SMP
3787         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3788                 return 0;
3789 #endif
3790
3791         return 1;
3792 }
3793
3794 /**
3795  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3796  * @cpu: the processor in question.
3797  *
3798  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3799  */
3800 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3801 {
3802         return cpu_rq(cpu)->idle;
3803 }
3804
3805 /**
3806  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3807  * @pid: the pid in question.
3808  *
3809  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3810  */
3811 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3812 {
3813         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3814 }
3815
3816 /*
3817  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3818  * SCHED_DEADLINE task.
3819  *
3820  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3821  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3822  * for the first time with its new policy.
3823  */
3824 static void
3825 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3826 {
3827         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3828
3829         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3830         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3831         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3832         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3833         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3834
3835         /*
3836          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3837          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3838          *
3839          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3840          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3841          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3842          * amount.
3843          *
3844          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3845          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3846          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3847          * before the current scheduling deadline.
3848          *
3849          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3850          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3851          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3852          * consume more than promised.
3853          */
3854 }
3855
3856 /*
3857  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3858  * it calls know not to change it.
3859  */
3860 #define SETPARAM_POLICY -1
3861
3862 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3863                 const struct sched_attr *attr)
3864 {
3865         int policy = attr->sched_policy;
3866
3867         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3868                 policy = p->policy;
3869
3870         p->policy = policy;
3871
3872         if (dl_policy(policy))
3873                 __setparam_dl(p, attr);
3874         else if (fair_policy(policy))
3875                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3876
3877         /*
3878          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3879          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3880          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3881          */
3882         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3883         p->normal_prio = normal_prio(p);
3884         set_load_weight(p);
3885 }
3886
3887 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3888 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3889                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3890 {
3891         __setscheduler_params(p, attr);
3892
3893         /*
3894          * Keep a potential priority boosting if called from
3895          * sched_setscheduler().
3896          */
3897         if (keep_boost)
3898                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3899         else
3900                 p->prio = normal_prio(p);
3901
3902         if (dl_prio(p->prio))
3903                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3904         else if (rt_prio(p->prio))
3905                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3906         else
3907                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3908 }
3909
3910 static void
3911 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3912 {
3913         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3914
3915         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3916         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3917         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3918         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3919         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3920 }
3921
3922 /*
3923  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3924  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3925  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3926  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3927  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3928  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3929  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3930  * sched_period, as the latter can be zero).
3931  */
3932 static bool
3933 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3934 {
3935         /* deadline != 0 */
3936         if (attr->sched_deadline == 0)
3937                 return false;
3938
3939         /*
3940          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3941          * that big.
3942          */
3943         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3944                 return false;
3945
3946         /*
3947          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3948          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3949          */
3950         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3951             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3952                 return false;
3953
3954         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3955         if ((attr->sched_period != 0 &&
3956              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3957             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3958                 return false;
3959
3960         return true;
3961 }
3962
3963 /*
3964  * check the target process has a UID that matches the current process's
3965  */
3966 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3967 {
3968         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3969         bool match;
3970
3971         rcu_read_lock();
3972         pcred = __task_cred(p);
3973         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3974                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3975         rcu_read_unlock();
3976         return match;
3977 }
3978
3979 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3980                 const struct sched_attr *attr)
3981 {
3982         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3983
3984         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3985                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3986                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3987                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3988                 return true;
3989
3990         return false;
3991 }
3992
3993 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3994                                 const struct sched_attr *attr,
3995                                 bool user, bool pi)
3996 {
3997         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3998                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3999         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4000         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4001         const struct sched_class *prev_class;
4002         struct rq_flags rf;
4003         int reset_on_fork;
4004         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
4005         struct rq *rq;
4006
4007         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4008         BUG_ON(in_interrupt());
4009 recheck:
4010         /* double check policy once rq lock held */
4011         if (policy < 0) {
4012                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4013                 policy = oldpolicy = p->policy;
4014         } else {
4015                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4016
4017                 if (!valid_policy(policy))
4018                         return -EINVAL;
4019         }
4020
4021         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
4022                 return -EINVAL;
4023
4024         /*
4025          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4026          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4027          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4028          */
4029         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4030             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4031                 return -EINVAL;
4032         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4033             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4034                 return -EINVAL;
4035
4036         /*
4037          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4038          */
4039         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4040                 if (fair_policy(policy)) {
4041                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4042                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4043                                 return -EPERM;
4044                 }
4045
4046                 if (rt_policy(policy)) {
4047                         unsigned long rlim_rtprio =
4048                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4049
4050                         /* can't set/change the rt policy */
4051                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4052                                 return -EPERM;
4053
4054                         /* can't increase priority */
4055                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4056                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4057                                 return -EPERM;
4058                 }
4059
4060                  /*
4061                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4062                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4063                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4064                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4065                   */
4066                 if (dl_policy(policy))
4067                         return -EPERM;
4068
4069                 /*
4070                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4071                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4072                  */
4073                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4074                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4075                                 return -EPERM;
4076                 }
4077
4078                 /* can't change other user's priorities */
4079                 if (!check_same_owner(p))
4080                         return -EPERM;
4081
4082                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4083                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4084                         return -EPERM;
4085         }
4086
4087         if (user) {
4088                 retval = security_task_setscheduler(p);
4089                 if (retval)
4090                         return retval;
4091         }
4092
4093         /*
4094          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4095          * changing the priority of the task:
4096          *
4097          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4098          * runqueue lock must be held.
4099          */
4100         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4101
4102         /*
4103          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4104          */
4105         if (p == rq->stop) {
4106                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4107                 return -EINVAL;
4108         }
4109
4110         /*
4111          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4112          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4113          */
4114         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4115                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4116                         goto change;
4117                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4118                         goto change;
4119                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4120                         goto change;
4121
4122                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4123                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4124                 return 0;
4125         }
4126 change:
4127
4128         if (user) {
4129 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4130                 /*
4131                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4132                  * assigned.
4133                  */
4134                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4135                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4136                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4137                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4138                         return -EPERM;
4139                 }
4140 #endif
4141 #ifdef CONFIG_SMP
4142                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4143                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4144
4145                         /*
4146                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4147                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4148                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4149                          */
4150                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4151                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4152                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4153                                 return -EPERM;
4154                         }
4155                 }
4156 #endif
4157         }
4158
4159         /* recheck policy now with rq lock held */
4160         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4161                 policy = oldpolicy = -1;
4162                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4163                 goto recheck;
4164         }
4165
4166         /*
4167          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4168          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4169          * is available.
4170          */
4171         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4172                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4173                 return -EBUSY;
4174         }
4175
4176         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4177         oldprio = p->prio;
4178
4179         if (pi) {
4180                 /*
4181                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4182                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4183                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4184                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4185                  * itself.
4186                  */
4187                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4188                 if (new_effective_prio == oldprio)
4189                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4190         }
4191
4192         queued = task_on_rq_queued(p);
4193         running = task_current(rq, p);
4194         if (queued)
4195                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4196         if (running)
4197                 put_prev_task(rq, p);
4198
4199         prev_class = p->sched_class;
4200         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4201
4202         if (running)
4203                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4204         if (queued) {
4205                 /*
4206                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4207                  * increased (user space view).
4208                  */
4209                 if (oldprio < p->prio)
4210                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4211
4212                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4213         }
4214
4215         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4216         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4217         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4218
4219         if (pi)
4220                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4221
4222         /*
4223          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4224          */
4225         balance_callback(rq);
4226         preempt_enable();
4227
4228         return 0;
4229 }
4230
4231 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4232                                const struct sched_param *param, bool check)
4233 {
4234         struct sched_attr attr = {
4235                 .sched_policy   = policy,
4236                 .sched_priority = param->sched_priority,
4237                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4238         };
4239
4240         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4241         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4242                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4243                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4244                 attr.sched_policy = policy;
4245         }
4246
4247         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4248 }
4249 /**
4250  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4251  * @p: the task in question.
4252  * @policy: new policy.
4253  * @param: structure containing the new RT priority.
4254  *
4255  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4256  *
4257  * NOTE that the task may be already dead.
4258  */
4259 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4260                        const struct sched_param *param)
4261 {
4262         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4263 }
4264 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4265
4266 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4267 {
4268         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4269 }
4270 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4271
4272 /**
4273  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4274  * @p: the task in question.
4275  * @policy: new policy.
4276  * @param: structure containing the new RT priority.
4277  *
4278  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4279  * current context has permission.  For example, this is needed in
4280  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4281  * but our caller might not have that capability.
4282  *
4283  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4284  */
4285 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4286                                const struct sched_param *param)
4287 {
4288         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4289 }
4290 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4291
4292 static int
4293 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4294 {
4295         struct sched_param lparam;
4296         struct task_struct *p;
4297         int retval;
4298
4299         if (!param || pid < 0)
4300                 return -EINVAL;
4301         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4302                 return -EFAULT;
4303
4304         rcu_read_lock();
4305         retval = -ESRCH;
4306         p = find_process_by_pid(pid);
4307         if (p != NULL)
4308                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4309         rcu_read_unlock();
4310
4311         return retval;
4312 }
4313
4314 /*
4315  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4316  */
4317 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4318                            struct sched_attr *attr)
4319 {
4320         u32 size;
4321         int ret;
4322
4323         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4324                 return -EFAULT;
4325
4326         /*
4327          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4328          */
4329         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4330
4331         ret = get_user(size, &uattr->size);
4332         if (ret)
4333                 return ret;
4334
4335         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4336                 goto err_size;
4337
4338         if (!size)              /* abi compat */
4339                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4340
4341         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4342                 goto err_size;
4343
4344         /*
4345          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4346          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4347          * user-space does not rely on any kernel feature
4348          * extensions we dont know about yet.
4349          */
4350         if (size > sizeof(*attr)) {
4351                 unsigned char __user *addr;
4352                 unsigned char __user *end;
4353                 unsigned char val;
4354
4355                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4356                 end  = (void __user *)uattr + size;
4357
4358                 for (; addr < end; addr++) {
4359                         ret = get_user(val, addr);
4360                         if (ret)
4361                                 return ret;
4362                         if (val)
4363                                 goto err_size;
4364                 }
4365                 size = sizeof(*attr);
4366         }
4367
4368         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4369         if (ret)
4370                 return -EFAULT;
4371
4372         /*
4373          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4374          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4375          */
4376         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4377
4378         return 0;
4379
4380 err_size:
4381         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4382         return -E2BIG;
4383 }
4384
4385 /**
4386  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4387  * @pid: the pid in question.
4388  * @policy: new policy.
4389  * @param: structure containing the new RT priority.
4390  *
4391  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4392  */
4393 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4394                 struct sched_param __user *, param)
4395 {
4396         /* negative values for policy are not valid */
4397         if (policy < 0)
4398                 return -EINVAL;
4399
4400         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4401 }
4402
4403 /**
4404  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4405  * @pid: the pid in question.
4406  * @param: structure containing the new RT priority.
4407  *
4408  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4409  */
4410 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4411 {
4412         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4413 }
4414
4415 /**
4416  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4417  * @pid: the pid in question.
4418  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4419  * @flags: for future extension.
4420  */
4421 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4422                                unsigned int, flags)
4423 {
4424         struct sched_attr attr;
4425         struct task_struct *p;
4426         int retval;
4427
4428         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4429                 return -EINVAL;
4430
4431         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4432         if (retval)
4433                 return retval;
4434
4435         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4436                 return -EINVAL;
4437
4438         rcu_read_lock();
4439         retval = -ESRCH;
4440         p = find_process_by_pid(pid);
4441         if (p != NULL)
4442                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4443         rcu_read_unlock();
4444
4445         return retval;
4446 }
4447
4448 /**
4449  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4450  * @pid: the pid in question.
4451  *
4452  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4453  * code.
4454  */
4455 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4456 {
4457         struct task_struct *p;
4458         int retval;
4459
4460         if (pid < 0)
4461                 return -EINVAL;
4462
4463         retval = -ESRCH;
4464         rcu_read_lock();
4465         p = find_process_by_pid(pid);
4466         if (p) {
4467                 retval = security_task_getscheduler(p);
4468                 if (!retval)
4469                         retval = p->policy
4470                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4471         }
4472         rcu_read_unlock();
4473         return retval;
4474 }
4475
4476 /**
4477  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4478  * @pid: the pid in question.
4479  * @param: structure containing the RT priority.
4480  *
4481  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4482  * code.
4483  */
4484 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4485 {
4486         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4487         struct task_struct *p;
4488         int retval;
4489
4490         if (!param || pid < 0)
4491                 return -EINVAL;
4492
4493         rcu_read_lock();
4494         p = find_process_by_pid(pid);
4495         retval = -ESRCH;
4496         if (!p)
4497                 goto out_unlock;
4498
4499         retval = security_task_getscheduler(p);
4500         if (retval)
4501                 goto out_unlock;
4502
4503         if (task_has_rt_policy(p))
4504                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4505         rcu_read_unlock();
4506
4507         /*
4508          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4509          */
4510         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4511
4512         return retval;
4513
4514 out_unlock:
4515         rcu_read_unlock();
4516         return retval;
4517 }
4518
4519 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4520                            struct sched_attr *attr,
4521                            unsigned int usize)
4522 {
4523         int ret;
4524
4525         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4526                 return -EFAULT;
4527
4528         /*
4529          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4530          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4531          * user-space does not get uncomplete information.
4532          */
4533         if (usize < sizeof(*attr)) {
4534                 unsigned char *addr;
4535                 unsigned char *end;
4536
4537                 addr = (void *)attr + usize;
4538                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4539
4540                 for (; addr < end; addr++) {
4541                         if (*addr)
4542                                 return -EFBIG;
4543                 }
4544
4545                 attr->size = usize;
4546         }
4547
4548         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4549         if (ret)
4550                 return -EFAULT;
4551
4552         return 0;
4553 }
4554
4555 /**
4556  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4557  * @pid: the pid in question.
4558  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4559  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4560  * @flags: for future extension.
4561  */
4562 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4563                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4564 {
4565         struct sched_attr attr = {
4566                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4567         };
4568         struct task_struct *p;
4569         int retval;
4570
4571         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4572             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4573                 return -EINVAL;
4574
4575         rcu_read_lock();
4576         p = find_process_by_pid(pid);
4577         retval = -ESRCH;
4578         if (!p)
4579                 goto out_unlock;
4580
4581         retval = security_task_getscheduler(p);
4582         if (retval)
4583                 goto out_unlock;
4584
4585         attr.sched_policy = p->policy;
4586         if (p->sched_reset_on_fork)
4587                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4588         if (task_has_dl_policy(p))
4589                 __getparam_dl(p, &attr);
4590         else if (task_has_rt_policy(p))
4591                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4592         else
4593                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4594
4595         rcu_read_unlock();
4596
4597         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4598         return retval;
4599
4600 out_unlock:
4601         rcu_read_unlock();
4602         return retval;
4603 }
4604
4605 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4606 {
4607         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4608         struct task_struct *p;
4609         int retval;
4610
4611         rcu_read_lock();
4612
4613         p = find_process_by_pid(pid);
4614         if (!p) {
4615                 rcu_read_unlock();
4616                 return -ESRCH;
4617         }
4618
4619         /* Prevent p going away */
4620         get_task_struct(p);
4621         rcu_read_unlock();
4622
4623         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4624                 retval = -EINVAL;
4625                 goto out_put_task;
4626         }
4627         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4628                 retval = -ENOMEM;
4629                 goto out_put_task;
4630         }
4631         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4632                 retval = -ENOMEM;
4633                 goto out_free_cpus_allowed;
4634         }
4635         retval = -EPERM;
4636         if (!check_same_owner(p)) {
4637                 rcu_read_lock();
4638                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4639                         rcu_read_unlock();
4640                         goto out_free_new_mask;
4641                 }
4642                 rcu_read_unlock();
4643         }
4644
4645         retval = security_task_setscheduler(p);
4646         if (retval)
4647                 goto out_free_new_mask;
4648
4649
4650         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4651         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4652
4653         /*
4654          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4655          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4656          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4657          * root_domain.
4658          */
4659 #ifdef CONFIG_SMP
4660         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4661                 rcu_read_lock();
4662                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4663                         retval = -EBUSY;
4664                         rcu_read_unlock();
4665                         goto out_free_new_mask;
4666                 }
4667                 rcu_read_unlock();
4668         }
4669 #endif
4670 again:
4671         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4672
4673         if (!retval) {
4674                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4675                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4676                         /*
4677                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4678                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4679                          * cpuset's cpus_allowed
4680                          */
4681                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4682                         goto again;
4683                 }
4684         }
4685 out_free_new_mask:
4686         free_cpumask_var(new_mask);
4687 out_free_cpus_allowed:
4688         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4689 out_put_task:
4690         put_task_struct(p);
4691         return retval;
4692 }
4693
4694 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4695                              struct cpumask *new_mask)
4696 {
4697         if (len < cpumask_size())
4698                 cpumask_clear(new_mask);
4699         else if (len > cpumask_size())
4700                 len = cpumask_size();
4701
4702         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4703 }
4704
4705 /**
4706  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4707  * @pid: pid of the process
4708  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4709  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4710  *
4711  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4712  */
4713 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4714                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4715 {
4716         cpumask_var_t new_mask;
4717         int retval;
4718
4719         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4720                 return -ENOMEM;
4721
4722         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4723         if (retval == 0)
4724                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4725         free_cpumask_var(new_mask);
4726         return retval;
4727 }
4728
4729 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4730 {
4731         struct task_struct *p;
4732         unsigned long flags;
4733         int retval;
4734
4735         rcu_read_lock();
4736
4737         retval = -ESRCH;
4738         p = find_process_by_pid(pid);
4739         if (!p)
4740                 goto out_unlock;
4741
4742         retval = security_task_getscheduler(p);
4743         if (retval)
4744                 goto out_unlock;
4745
4746         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4747         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4748         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4749
4750 out_unlock:
4751         rcu_read_unlock();
4752
4753         return retval;
4754 }
4755
4756 /**
4757  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4758  * @pid: pid of the process
4759  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4760  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4761  *
4762  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4763  */
4764 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4765                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4766 {
4767         int ret;
4768         cpumask_var_t mask;
4769
4770         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4771                 return -EINVAL;
4772         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4773                 return -EINVAL;
4774
4775         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4776                 return -ENOMEM;
4777
4778         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4779         if (ret == 0) {
4780                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4781
4782                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4783                         ret = -EFAULT;
4784                 else
4785                         ret = retlen;
4786         }
4787         free_cpumask_var(mask);
4788
4789         return ret;
4790 }
4791
4792 /**
4793  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4794  *
4795  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4796  * other threads running on this CPU then this function will return.
4797  *
4798  * Return: 0.
4799  */
4800 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4801 {
4802         struct rq *rq = this_rq_lock();
4803
4804         schedstat_inc(rq, yld_count);
4805         current->sched_class->yield_task(rq);
4806
4807         /*
4808          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4809          * no need to preempt or enable interrupts:
4810          */
4811         __release(rq->lock);
4812         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4813         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4814         sched_preempt_enable_no_resched();
4815
4816         schedule();
4817
4818         return 0;
4819 }
4820
4821 int __sched _cond_resched(void)
4822 {
4823         if (should_resched(0)) {
4824                 preempt_schedule_common();
4825                 return 1;
4826         }
4827         return 0;
4828 }
4829 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4830
4831 /*
4832  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4833  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4834  *
4835  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4836  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4837  * spin_unlock(), once by hand).
4838  */
4839 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4840 {
4841         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4842         int ret = 0;
4843
4844         lockdep_assert_held(lock);
4845
4846         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4847                 spin_unlock(lock);
4848                 if (resched)
4849                         preempt_schedule_common();
4850                 else
4851                         cpu_relax();
4852                 ret = 1;
4853                 spin_lock(lock);
4854         }
4855         return ret;
4856 }
4857 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4858
4859 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4860 {
4861         BUG_ON(!in_softirq());
4862
4863         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4864                 local_bh_enable();
4865                 preempt_schedule_common();
4866                 local_bh_disable();
4867                 return 1;
4868         }
4869         return 0;
4870 }
4871 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4872
4873 /**
4874  * yield - yield the current processor to other threads.
4875  *
4876  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4877  *
4878  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4879  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4880  * it, its already broken.
4881  *
4882  * Typical broken usage is:
4883  *
4884  * while (!event)
4885  *      yield();
4886  *
4887  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4888  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4889  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4890  *
4891  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4892  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4893  * If you still want to use yield(), do not!
4894  */
4895 void __sched yield(void)
4896 {
4897         set_current_state(TASK_RUNNING);
4898         sys_sched_yield();
4899 }
4900 EXPORT_SYMBOL(yield);
4901
4902 /**
4903  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4904  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4905  * processor it's on.
4906  * @p: target task
4907  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4908  *
4909  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4910  * can't go away on us before we can do any checks.
4911  *
4912  * Return:
4913  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4914  *      false (0) if we failed to boost the target.
4915  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4916  */
4917 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4918 {
4919         struct task_struct *curr = current;
4920         struct rq *rq, *p_rq;
4921         unsigned long flags;
4922         int yielded = 0;
4923
4924         local_irq_save(flags);
4925         rq = this_rq();
4926
4927 again:
4928         p_rq = task_rq(p);
4929         /*
4930          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4931          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4932          */
4933         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4934                 yielded = -ESRCH;
4935                 goto out_irq;
4936         }
4937
4938         double_rq_lock(rq, p_rq);
4939         if (task_rq(p) != p_rq) {
4940                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4941                 goto again;
4942         }
4943
4944         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4945                 goto out_unlock;
4946
4947         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4948                 goto out_unlock;
4949
4950         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4951                 goto out_unlock;
4952
4953         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4954         if (yielded) {
4955                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4956                 /*
4957                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4958                  * fairness.
4959                  */
4960                 if (preempt && rq != p_rq)
4961                         resched_curr(p_rq);
4962         }
4963
4964 out_unlock:
4965         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4966 out_irq:
4967         local_irq_restore(flags);
4968
4969         if (yielded > 0)
4970                 schedule();
4971
4972         return yielded;
4973 }
4974 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4975
4976 /*
4977  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4978  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4979  */
4980 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4981 {
4982         int old_iowait = current->in_iowait;
4983         struct rq *rq;
4984         long ret;
4985
4986         current->in_iowait = 1;
4987         blk_schedule_flush_plug(current);
4988
4989         delayacct_blkio_start();
4990         rq = raw_rq();
4991         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4992         ret = schedule_timeout(timeout);
4993         current->in_iowait = old_iowait;
4994         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4995         delayacct_blkio_end();
4996
4997         return ret;
4998 }
4999 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5000
5001 /**
5002  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5003  * @policy: scheduling class.
5004  *
5005  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5006  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5007  * On failure, a negative error code is returned.
5008  */
5009 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5010 {
5011         int ret = -EINVAL;
5012
5013         switch (policy) {
5014         case SCHED_FIFO:
5015         case SCHED_RR:
5016                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5017                 break;
5018         case SCHED_DEADLINE:
5019         case SCHED_NORMAL:
5020         case SCHED_BATCH:
5021         case SCHED_IDLE:
5022                 ret = 0;
5023                 break;
5024         }
5025         return ret;
5026 }
5027
5028 /**
5029  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5030  * @policy: scheduling class.
5031  *
5032  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5033  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5034  * On failure, a negative error code is returned.
5035  */
5036 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5037 {
5038         int ret = -EINVAL;
5039
5040         switch (policy) {
5041         case SCHED_FIFO:
5042         case SCHED_RR:
5043                 ret = 1;
5044                 break;
5045         case SCHED_DEADLINE:
5046         case SCHED_NORMAL:
5047         case SCHED_BATCH:
5048         case SCHED_IDLE:
5049                 ret = 0;
5050         }
5051         return ret;
5052 }
5053
5054 /**
5055  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5056  * @pid: pid of the process.
5057  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5058  *
5059  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5060  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5061  *
5062  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5063  * an error code.
5064  */
5065 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5066                 struct timespec __user *, interval)
5067 {
5068         struct task_struct *p;
5069         unsigned int time_slice;
5070         struct rq_flags rf;
5071         struct timespec t;
5072         struct rq *rq;
5073         int retval;
5074
5075         if (pid < 0)
5076                 return -EINVAL;
5077
5078         retval = -ESRCH;
5079         rcu_read_lock();
5080         p = find_process_by_pid(pid);
5081         if (!p)
5082                 goto out_unlock;
5083
5084         retval = security_task_getscheduler(p);
5085         if (retval)
5086                 goto out_unlock;
5087
5088         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5089         time_slice = 0;
5090         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5091                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5092         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5093
5094         rcu_read_unlock();
5095         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5096         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5097         return retval;
5098
5099 out_unlock:
5100         rcu_read_unlock();
5101         return retval;
5102 }
5103
5104 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5105
5106 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5107 {
5108         unsigned long free = 0;
5109         int ppid;
5110         unsigned long state = p->state;
5111
5112         if (state)
5113                 state = __ffs(state) + 1;
5114         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5115                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5116 #if BITS_PER_LONG == 32
5117         if (state == TASK_RUNNING)
5118                 printk(KERN_CONT " running  ");
5119         else
5120                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5121 #else
5122         if (state == TASK_RUNNING)
5123                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5124         else
5125                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5126 #endif
5127 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5128         free = stack_not_used(p);
5129 #endif
5130         ppid = 0;
5131         rcu_read_lock();
5132         if (pid_alive(p))
5133                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5134         rcu_read_unlock();
5135         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5136                 task_pid_nr(p), ppid,
5137                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5138
5139         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5140         show_stack(p, NULL);
5141 }
5142
5143 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5144 {
5145         struct task_struct *g, *p;
5146
5147 #if BITS_PER_LONG == 32
5148         printk(KERN_INFO
5149                 "  task                PC stack   pid father\n");
5150 #else
5151         printk(KERN_INFO
5152                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5153 #endif
5154         rcu_read_lock();
5155         for_each_process_thread(g, p) {
5156                 /*
5157                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5158                  * console might take a lot of time:
5159                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5160                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5161                  * an IPI.
5162                  */
5163                 touch_nmi_watchdog();
5164                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5165                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5166                         sched_show_task(p);
5167         }
5168
5169 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5170         if (!state_filter)
5171                 sysrq_sched_debug_show();
5172 #endif
5173         rcu_read_unlock();
5174         /*
5175          * Only show locks if all tasks are dumped:
5176          */
5177         if (!state_filter)
5178                 debug_show_all_locks();
5179 }
5180
5181 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5182 {
5183         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5184 }
5185
5186 /**
5187  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5188  * @idle: task in question
5189  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5190  *
5191  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5192  * flag, to make booting more robust.
5193  */
5194 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5195 {
5196         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5197         unsigned long flags;
5198
5199         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5200         raw_spin_lock(&rq->lock);
5201
5202         __sched_fork(0, idle);
5203         idle->state = TASK_RUNNING;
5204         idle->se.exec_start = sched_clock();
5205
5206         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5207
5208 #ifdef CONFIG_SMP
5209         /*
5210          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5211          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5212          *
5213          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5214          */
5215         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5216 #endif
5217         /*
5218          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5219          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5220          * lockdep check in task_group() will fail.
5221          *
5222          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5223          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5224          *
5225          * Silence PROVE_RCU
5226          */
5227         rcu_read_lock();
5228         __set_task_cpu(idle, cpu);
5229         rcu_read_unlock();
5230
5231         rq->curr = rq->idle = idle;
5232         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5233 #ifdef CONFIG_SMP
5234         idle->on_cpu = 1;
5235 #endif
5236         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5237         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5238
5239         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5240         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5241
5242         /*
5243          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5244          */
5245         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5246         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5247         vtime_init_idle(idle, cpu);
5248 #ifdef CONFIG_SMP
5249         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5250 #endif
5251 }
5252
5253 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5254                               const struct cpumask *trial)
5255 {
5256         int ret = 1, trial_cpus;
5257         struct dl_bw *cur_dl_b;
5258         unsigned long flags;
5259
5260         if (!cpumask_weight(cur))
5261                 return ret;
5262
5263         rcu_read_lock_sched();
5264         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5265         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5266
5267         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5268         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5269             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5270                 ret = 0;
5271         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5272         rcu_read_unlock_sched();
5273
5274         return ret;
5275 }
5276
5277 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5278                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5279 {
5280         int ret = 0;
5281
5282         /*
5283          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5284          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5285          * affinity and isolating such threads by their set of
5286          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5287          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5288          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5289          * before cpus_allowed may be changed.
5290          */
5291         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5292                 ret = -EINVAL;
5293                 goto out;
5294         }
5295
5296 #ifdef CONFIG_SMP
5297         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5298                                               cs_cpus_allowed)) {
5299                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5300                                                         cs_cpus_allowed);
5301                 struct dl_bw *dl_b;
5302                 bool overflow;
5303                 int cpus;
5304                 unsigned long flags;
5305
5306                 rcu_read_lock_sched();
5307                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5308                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5309                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5310                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5311                 if (overflow)
5312                         ret = -EBUSY;
5313                 else {
5314                         /*
5315                          * We reserve space for this task in the destination
5316                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5317                          * We will free resources in the source root_domain
5318                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5319                          */
5320                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5321                 }
5322                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5323                 rcu_read_unlock_sched();
5324
5325         }
5326 #endif
5327 out:
5328         return ret;
5329 }
5330
5331 #ifdef CONFIG_SMP
5332
5333 static bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5334
5335 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5336 /* Migrate current task p to target_cpu */
5337 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5338 {
5339         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5340         int curr_cpu = task_cpu(p);
5341
5342         if (curr_cpu == target_cpu)
5343                 return 0;
5344
5345         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5346                 return -EINVAL;
5347
5348         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5349
5350         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5351         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5352 }
5353
5354 /*
5355  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5356  * tasks on the runqueues
5357  */
5358 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5359 {
5360         bool queued, running;
5361         struct rq_flags rf;
5362         struct rq *rq;
5363
5364         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5365         queued = task_on_rq_queued(p);
5366         running = task_current(rq, p);
5367
5368         if (queued)
5369                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5370         if (running)
5371                 put_prev_task(rq, p);
5372
5373         p->numa_preferred_nid = nid;
5374
5375         if (running)
5376                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5377         if (queued)
5378                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5379         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5380 }
5381 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5382
5383 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5384 /*
5385  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5386  * offline.
5387  */
5388 void idle_task_exit(void)
5389 {
5390         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5391
5392         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5393
5394         if (mm != &init_mm) {
5395                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5396                 finish_arch_post_lock_switch();
5397         }
5398         mmdrop(mm);
5399 }
5400
5401 /*
5402  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5403  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5404  * nr_active count is stable.
5405  *
5406  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5407  */
5408 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5409 {
5410         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5411         if (delta)
5412                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5413 }
5414
5415 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5416 {
5417 }
5418
5419 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5420         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5421 };
5422
5423 static struct task_struct fake_task = {
5424         /*
5425          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5426          */
5427         .prio = MAX_PRIO + 1,
5428         .sched_class = &fake_sched_class,
5429 };
5430
5431 /*
5432  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5433  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5434  *
5435  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5436  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5437  * because of lock validation efforts.
5438  */
5439 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5440 {
5441         struct rq *rq = dead_rq;
5442         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5443         struct pin_cookie cookie;
5444         int dest_cpu;
5445
5446         /*
5447          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5448          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5449          *
5450          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5451          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5452          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5453          * done here.
5454          */
5455         rq->stop = NULL;
5456
5457         /*
5458          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5459          * class method both need to have an up-to-date
5460          * value of rq->clock[_task]
5461          */
5462         update_rq_clock(rq);
5463
5464         for (;;) {
5465                 /*
5466                  * There's this thread running, bail when that's the only
5467                  * remaining thread.
5468                  */
5469                 if (rq->nr_running == 1)
5470                         break;
5471
5472                 /*
5473                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5474                  */
5475                 cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5476                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, cookie);
5477                 BUG_ON(!next);
5478                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5479
5480                 /*
5481                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5482                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5483                  * stabilizes the mask.
5484                  *
5485                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5486                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5487                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5488                  */
5489                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
5490                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5491                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5492                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5493
5494                 /*
5495                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5496                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5497                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5498                  */
5499                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5500                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5501                         continue;
5502                 }
5503
5504                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5505                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5506
5507                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5508                 if (rq != dead_rq) {
5509                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5510                         rq = dead_rq;
5511                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5512                 }
5513                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5514         }
5515
5516         rq->stop = stop;
5517 }
5518 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5519
5520 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5521 {
5522         if (!rq->online) {
5523                 const struct sched_class *class;
5524
5525                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5526                 rq->online = 1;
5527
5528                 for_each_class(class) {
5529                         if (class->rq_online)
5530                                 class->rq_online(rq);
5531                 }
5532         }
5533 }
5534
5535 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5536 {
5537         if (rq->online) {
5538                 const struct sched_class *class;
5539
5540                 for_each_class(class) {
5541                         if (class->rq_offline)
5542                                 class->rq_offline(rq);
5543                 }
5544
5545                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5546                 rq->online = 0;
5547         }
5548 }
5549
5550 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5551 {
5552         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5553
5554         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5555 }
5556
5557 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5558
5559 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5560
5561 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5562
5563 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5564 {
5565         sched_debug_enabled = 1;
5566
5567         return 0;
5568 }
5569 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5570
5571 static inline bool sched_debug(void)
5572 {
5573         return sched_debug_enabled;
5574 }
5575
5576 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5577                                   struct cpumask *groupmask)
5578 {
5579         struct sched_group *group = sd->groups;
5580
5581         cpumask_clear(groupmask);
5582
5583         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5584
5585         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5586                 printk("does not load-balance\n");
5587                 if (sd->parent)
5588                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5589                                         " has parent");
5590                 return -1;
5591         }
5592
5593         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5594                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5595
5596         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5597                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5598                                 "CPU%d\n", cpu);
5599         }
5600         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5601                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5602                                 " CPU%d\n", cpu);
5603         }
5604
5605         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5606         do {
5607                 if (!group) {
5608                         printk("\n");
5609                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5610                         break;
5611                 }
5612
5613                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5614                         printk(KERN_CONT "\n");
5615                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5616                         break;
5617                 }
5618
5619                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5620                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5621                         printk(KERN_CONT "\n");
5622                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5623                         break;
5624                 }
5625
5626                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5627
5628                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5629                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5630                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5631                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5632                                 group->sgc->capacity);
5633                 }
5634
5635                 group = group->next;
5636         } while (group != sd->groups);
5637         printk(KERN_CONT "\n");
5638
5639         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5640                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5641
5642         if (sd->parent &&
5643             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5644                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5645                         "of domain->span\n");
5646         return 0;
5647 }
5648
5649 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5650 {
5651         int level = 0;
5652
5653         if (!sched_debug_enabled)
5654                 return;
5655
5656         if (!sd) {
5657                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5658                 return;
5659         }
5660
5661         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5662
5663         for (;;) {
5664                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5665                         break;
5666                 level++;
5667                 sd = sd->parent;
5668                 if (!sd)
5669                         break;
5670         }
5671 }
5672 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5673 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5674 static inline bool sched_debug(void)
5675 {
5676         return false;
5677 }
5678 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5679
5680 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5681 {
5682         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5683                 return 1;
5684
5685         /* Following flags need at least 2 groups */
5686         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5687                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5688                          SD_BALANCE_FORK |
5689                          SD_BALANCE_EXEC |
5690                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5691                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5692                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5693                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5694                         return 0;
5695         }
5696
5697         /* Following flags don't use groups */
5698         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5699                 return 0;
5700
5701         return 1;
5702 }
5703
5704 static int
5705 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5706 {
5707         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5708
5709         if (sd_degenerate(parent))
5710                 return 1;
5711
5712         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5713                 return 0;
5714
5715         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5716         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5717                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5718                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5719                                 SD_BALANCE_FORK |
5720                                 SD_BALANCE_EXEC |
5721                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5722                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5723                                 SD_PREFER_SIBLING |
5724                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5725                 if (nr_node_ids == 1)
5726                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5727         }
5728         if (~cflags & pflags)
5729                 return 0;
5730
5731         return 1;
5732 }
5733
5734 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5735 {
5736         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5737
5738         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5739         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5740         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5741         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5742         free_cpumask_var(rd->online);
5743         free_cpumask_var(rd->span);
5744         kfree(rd);
5745 }
5746
5747 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5748 {
5749         struct root_domain *old_rd = NULL;
5750         unsigned long flags;
5751
5752         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5753
5754         if (rq->rd) {
5755                 old_rd = rq->rd;
5756
5757                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5758                         set_rq_offline(rq);
5759
5760                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5761
5762                 /*
5763                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5764                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5765                  * in this function:
5766                  */
5767                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5768                         old_rd = NULL;
5769         }
5770
5771         atomic_inc(&rd->refcount);
5772         rq->rd = rd;
5773
5774         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5775         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5776                 set_rq_online(rq);
5777
5778         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5779
5780         if (old_rd)
5781                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5782 }
5783
5784 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5785 {
5786         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5787
5788         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5789                 goto out;
5790         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5791                 goto free_span;
5792         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5793                 goto free_online;
5794         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5795                 goto free_dlo_mask;
5796
5797         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5798         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5799                 goto free_dlo_mask;
5800
5801         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5802                 goto free_rto_mask;
5803         return 0;
5804
5805 free_rto_mask:
5806         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5807 free_dlo_mask:
5808         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5809 free_online:
5810         free_cpumask_var(rd->online);
5811 free_span:
5812         free_cpumask_var(rd->span);
5813 out:
5814         return -ENOMEM;
5815 }
5816
5817 /*
5818  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5819  * members (mimicking the global state we have today).
5820  */
5821 struct root_domain def_root_domain;
5822
5823 static void init_defrootdomain(void)
5824 {
5825         init_rootdomain(&def_root_domain);
5826
5827         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5828 }
5829
5830 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5831 {
5832         struct root_domain *rd;
5833
5834         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5835         if (!rd)
5836                 return NULL;
5837
5838         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5839                 kfree(rd);
5840                 return NULL;
5841         }
5842
5843         return rd;
5844 }
5845
5846 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5847 {
5848         struct sched_group *tmp, *first;
5849
5850         if (!sg)
5851                 return;
5852
5853         first = sg;
5854         do {
5855                 tmp = sg->next;
5856
5857                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5858                         kfree(sg->sgc);
5859
5860                 kfree(sg);
5861                 sg = tmp;
5862         } while (sg != first);
5863 }
5864
5865 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5866 {
5867         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5868
5869         /*
5870          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5871          * nuke them all.
5872          */
5873         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5874                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5875         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5876                 kfree(sd->groups->sgc);
5877                 kfree(sd->groups);
5878         }
5879         kfree(sd);
5880 }
5881
5882 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5883 {
5884         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5885 }
5886
5887 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5888 {
5889         for (; sd; sd = sd->parent)
5890                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5891 }
5892
5893 /*
5894  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5895  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5896  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5897  *
5898  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5899  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5900  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5901  */
5902 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5903 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5904 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5905 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5906 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5907 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5908
5909 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5910 {
5911         struct sched_domain *sd;
5912         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5913         int id = cpu;
5914         int size = 1;
5915
5916         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5917         if (sd) {
5918                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5919                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5920                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5921         }
5922         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5923
5924         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5925         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5926         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5927
5928         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5929         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5930
5931         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5932         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5933 }
5934
5935 /*
5936  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5937  * hold the hotplug lock.
5938  */
5939 static void
5940 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5941 {
5942         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5943         struct sched_domain *tmp;
5944
5945         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5946         for (tmp = sd; tmp; ) {
5947                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5948                 if (!parent)
5949                         break;
5950
5951                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5952                         tmp->parent = parent->parent;
5953                         if (parent->parent)
5954                                 parent->parent->child = tmp;
5955                         /*
5956                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5957                          * degenerate parent; the spans match for this
5958                          * so the property transfers.
5959                          */
5960                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5961                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5962                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5963                 } else
5964                         tmp = tmp->parent;
5965         }
5966
5967         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5968                 tmp = sd;
5969                 sd = sd->parent;
5970                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5971                 if (sd)
5972                         sd->child = NULL;
5973         }
5974
5975         sched_domain_debug(sd, cpu);
5976
5977         rq_attach_root(rq, rd);
5978         tmp = rq->sd;
5979         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5980         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5981
5982         update_top_cache_domain(cpu);
5983 }
5984
5985 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5986 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5987 {
5988         int ret;
5989
5990         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5991         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5992         if (ret) {
5993                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
5994                 return 0;
5995         }
5996         return 1;
5997 }
5998 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5999
6000 struct s_data {
6001         struct sched_domain ** __percpu sd;
6002         struct root_domain      *rd;
6003 };
6004
6005 enum s_alloc {
6006         sa_rootdomain,
6007         sa_sd,
6008         sa_sd_storage,
6009         sa_none,
6010 };
6011
6012 /*
6013  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6014  * domain traversal.
6015  *
6016  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6017  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6018  * range.
6019  *
6020  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6021  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6022  * cpu they're built on, so check that.
6023  *
6024  */
6025 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6026 {
6027         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6028         struct sd_data *sdd = sd->private;
6029         struct sched_domain *sibling;
6030         int i;
6031
6032         for_each_cpu(i, span) {
6033                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6034                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6035                         continue;
6036
6037                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6038         }
6039 }
6040
6041 /*
6042  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6043  * of this group that's also in the iteration mask.
6044  */
6045 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6046 {
6047         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6048 }
6049
6050 static int
6051 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6052 {
6053         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6054         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6055         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6056         struct sd_data *sdd = sd->private;
6057         struct sched_domain *sibling;
6058         int i;
6059
6060         cpumask_clear(covered);
6061
6062         for_each_cpu(i, span) {
6063                 struct cpumask *sg_span;
6064
6065                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6066                         continue;
6067
6068                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6069
6070                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6071                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6072                         continue;
6073
6074                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6075                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6076
6077                 if (!sg)
6078                         goto fail;
6079
6080                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6081                 if (sibling->child)
6082                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6083                 else
6084                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6085
6086                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6087
6088                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6089                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6090                         build_group_mask(sd, sg);
6091
6092                 /*
6093                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6094                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6095                  * die on a /0 trap.
6096                  */
6097                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6098
6099                 /*
6100                  * Make sure the first group of this domain contains the
6101                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6102                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6103                  */
6104                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6105                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6106                         groups = sg;
6107
6108                 if (!first)
6109                         first = sg;
6110                 if (last)
6111                         last->next = sg;
6112                 last = sg;
6113                 last->next = first;
6114         }
6115         sd->groups = groups;
6116
6117         return 0;
6118
6119 fail:
6120         free_sched_groups(first, 0);
6121
6122         return -ENOMEM;
6123 }
6124
6125 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6126 {
6127         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6128         struct sched_domain *child = sd->child;
6129
6130         if (child)
6131                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6132
6133         if (sg) {
6134                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6135                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6136                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6137         }
6138
6139         return cpu;
6140 }
6141
6142 /*
6143  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6144  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6145  * and ->cpu_capacity to 0.
6146  *
6147  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6148  */
6149 static int
6150 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6151 {
6152         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6153         struct sd_data *sdd = sd->private;
6154         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6155         struct cpumask *covered;
6156         int i;
6157
6158         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6159         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6160
6161         if (cpu != cpumask_first(span))
6162                 return 0;
6163
6164         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6165         covered = sched_domains_tmpmask;
6166
6167         cpumask_clear(covered);
6168
6169         for_each_cpu(i, span) {
6170                 struct sched_group *sg;
6171                 int group, j;
6172
6173                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6174                         continue;
6175
6176                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6177                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6178
6179                 for_each_cpu(j, span) {
6180                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6181                                 continue;
6182
6183                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6184                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6185                 }
6186
6187                 if (!first)
6188                         first = sg;
6189                 if (last)
6190                         last->next = sg;
6191                 last = sg;
6192         }
6193         last->next = first;
6194
6195         return 0;
6196 }
6197
6198 /*
6199  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6200  *
6201  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6202  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6203  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6204  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6205  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6206  * group having less cpu_capacity.
6207  */
6208 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6209 {
6210         struct sched_group *sg = sd->groups;
6211
6212         WARN_ON(!sg);
6213
6214         do {
6215                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6216                 sg = sg->next;
6217         } while (sg != sd->groups);
6218
6219         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6220                 return;
6221
6222         update_group_capacity(sd, cpu);
6223         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6224 }
6225
6226 /*
6227  * Initializers for schedule domains
6228  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6229  */
6230
6231 static int default_relax_domain_level = -1;
6232 int sched_domain_level_max;
6233
6234 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6235 {
6236         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6237                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6238
6239         return 1;
6240 }
6241 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6242
6243 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6244                                  struct sched_domain_attr *attr)
6245 {
6246         int request;
6247
6248         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6249                 if (default_relax_domain_level < 0)
6250                         return;
6251                 else
6252                         request = default_relax_domain_level;
6253         } else
6254                 request = attr->relax_domain_level;
6255         if (request < sd->level) {
6256                 /* turn off idle balance on this domain */
6257                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6258         } else {
6259                 /* turn on idle balance on this domain */
6260                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6261         }
6262 }
6263
6264 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6265 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6266
6267 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6268                                  const struct cpumask *cpu_map)
6269 {
6270         switch (what) {
6271         case sa_rootdomain:
6272                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6273                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6274         case sa_sd:
6275                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6276         case sa_sd_storage:
6277                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6278         case sa_none:
6279                 break;
6280         }
6281 }
6282
6283 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6284                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6285 {
6286         memset(d, 0, sizeof(*d));
6287
6288         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6289                 return sa_sd_storage;
6290         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6291         if (!d->sd)
6292                 return sa_sd_storage;
6293         d->rd = alloc_rootdomain();
6294         if (!d->rd)
6295                 return sa_sd;
6296         return sa_rootdomain;
6297 }
6298
6299 /*
6300  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6301  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6302  * will not free the data we're using.
6303  */
6304 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6305 {
6306         struct sd_data *sdd = sd->private;
6307
6308         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6309         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6310
6311         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6312                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6313
6314         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6315                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6316 }
6317
6318 #ifdef CONFIG_NUMA
6319 static int sched_domains_numa_levels;
6320 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6321 static int *sched_domains_numa_distance;
6322 int sched_max_numa_distance;
6323 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6324 static int sched_domains_curr_level;
6325 #endif
6326
6327 /*
6328  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6329  *
6330  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6331  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6332  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6333  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6334  *
6335  * Odd one out:
6336  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6337  */
6338 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6339         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6340          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6341          SD_NUMA |                      \
6342          SD_ASYM_PACKING |              \
6343          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6344
6345 static struct sched_domain *
6346 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6347 {
6348         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6349         int sd_weight, sd_flags = 0;
6350
6351 #ifdef CONFIG_NUMA
6352         /*
6353          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6354          */
6355         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6356 #endif
6357
6358         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6359
6360         if (tl->sd_flags)
6361                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6362         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6363                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6364                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6365
6366         *sd = (struct sched_domain){
6367                 .min_interval           = sd_weight,
6368                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6369                 .busy_factor            = 32,
6370                 .imbalance_pct          = 125,
6371
6372                 .cache_nice_tries       = 0,
6373                 .busy_idx               = 0,
6374                 .idle_idx               = 0,
6375                 .newidle_idx            = 0,
6376                 .wake_idx               = 0,
6377                 .forkexec_idx           = 0,
6378
6379                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6380                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6381                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6382                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6383                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6384                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6385                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6386                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6387                                         | 0*SD_SERIALIZE
6388                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6389                                         | 0*SD_NUMA
6390                                         | sd_flags
6391                                         ,
6392
6393                 .last_balance           = jiffies,
6394                 .balance_interval       = sd_weight,
6395                 .smt_gain               = 0,
6396                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6397                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6398 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6399                 .name                   = tl->name,
6400 #endif
6401         };
6402
6403         /*
6404          * Convert topological properties into behaviour.
6405          */
6406
6407         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6408                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6409                 sd->imbalance_pct = 110;
6410                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6411
6412         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6413                 sd->imbalance_pct = 117;
6414                 sd->cache_nice_tries = 1;
6415                 sd->busy_idx = 2;
6416
6417 #ifdef CONFIG_NUMA
6418         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6419                 sd->cache_nice_tries = 2;
6420                 sd->busy_idx = 3;
6421                 sd->idle_idx = 2;
6422
6423                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6424                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6425                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6426                                        SD_BALANCE_FORK |
6427                                        SD_WAKE_AFFINE);
6428                 }
6429
6430 #endif
6431         } else {
6432                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6433                 sd->cache_nice_tries = 1;
6434                 sd->busy_idx = 2;
6435                 sd->idle_idx = 1;
6436         }
6437
6438         sd->private = &tl->data;
6439
6440         return sd;
6441 }
6442
6443 /*
6444  * Topology list, bottom-up.
6445  */
6446 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6447 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6448         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6449 #endif
6450 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6451         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6452 #endif
6453         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6454         { NULL, },
6455 };
6456
6457 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6458         default_topology;
6459
6460 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6461         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6462
6463 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6464 {
6465         sched_domain_topology = tl;
6466 }
6467
6468 #ifdef CONFIG_NUMA
6469
6470 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6471 {
6472         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6473 }
6474
6475 static void sched_numa_warn(const char *str)
6476 {
6477         static int done = false;
6478         int i,j;
6479
6480         if (done)
6481                 return;
6482
6483         done = true;
6484
6485         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6486
6487         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6488                 printk(KERN_WARNING "  ");
6489                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6490                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6491                 printk(KERN_CONT "\n");
6492         }
6493         printk(KERN_WARNING "\n");
6494 }
6495
6496 bool find_numa_distance(int distance)
6497 {
6498         int i;
6499
6500         if (distance == node_distance(0, 0))
6501                 return true;
6502
6503         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6504                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6505                         return true;
6506         }
6507
6508         return false;
6509 }
6510
6511 /*
6512  * A system can have three types of NUMA topology:
6513  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6514  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6515  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6516  *
6517  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6518  * topology lies in whether communication between not directly
6519  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6520  * could run), or through backplane controllers. This affects
6521  * placement of programs.
6522  *
6523  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6524  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6525  *   is directly connected.
6526  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6527  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6528  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6529  */
6530 static void init_numa_topology_type(void)
6531 {
6532         int a, b, c, n;
6533
6534         n = sched_max_numa_distance;
6535
6536         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6537                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6538                 return;
6539         }
6540
6541         for_each_online_node(a) {
6542                 for_each_online_node(b) {
6543                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6544                         if (node_distance(a, b) < n)
6545                                 continue;
6546
6547                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6548                         for_each_online_node(c) {
6549                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6550                                     node_distance(b, c) < n) {
6551                                         sched_numa_topology_type =
6552                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6553                                         return;
6554                                 }
6555                         }
6556
6557                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6558                         return;
6559                 }
6560         }
6561 }
6562
6563 static void sched_init_numa(void)
6564 {
6565         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6566         struct sched_domain_topology_level *tl;
6567         int level = 0;
6568         int i, j, k;
6569
6570         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6571         if (!sched_domains_numa_distance)
6572                 return;
6573
6574         /*
6575          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6576          * unique distances in the node_distance() table.
6577          *
6578          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6579          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6580          */
6581         next_distance = curr_distance;
6582         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6583                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6584                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6585                                 int distance = node_distance(i, k);
6586
6587                                 if (distance > curr_distance &&
6588                                     (distance < next_distance ||
6589                                      next_distance == curr_distance))
6590                                         next_distance = distance;
6591
6592                                 /*
6593                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6594                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6595                                  * equally connected to A.
6596                                  */
6597                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6598                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6599
6600                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6601                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6602                         }
6603                         if (next_distance != curr_distance) {
6604                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6605                                 sched_domains_numa_levels = level;
6606                                 curr_distance = next_distance;
6607                         } else break;
6608                 }
6609
6610                 /*
6611                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6612                  */
6613                 if (!sched_debug())
6614                         break;
6615         }
6616
6617         if (!level)
6618                 return;
6619
6620         /*
6621          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6622          * identity distance node_distance(i,i).
6623          *
6624          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6625          * numbers.
6626          */
6627
6628         /*
6629          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6630          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6631          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6632          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6633          * in other functions.
6634          *
6635          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6636          */
6637         sched_domains_numa_levels = 0;
6638
6639         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6640         if (!sched_domains_numa_masks)
6641                 return;
6642
6643         /*
6644          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6645          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6646          */
6647         for (i = 0; i < level; i++) {
6648                 sched_domains_numa_masks[i] =
6649                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6650                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6651                         return;
6652
6653                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6654                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6655                         if (!mask)
6656                                 return;
6657
6658                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6659
6660                         for_each_node(k) {
6661                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6662                                         continue;
6663
6664                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6665                         }
6666                 }
6667         }
6668
6669         /* Compute default topology size */
6670         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6671
6672         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6673                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6674         if (!tl)
6675                 return;
6676
6677         /*
6678          * Copy the default topology bits..
6679          */
6680         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6681                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6682
6683         /*
6684          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6685          */
6686         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6687                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6688                         .mask = sd_numa_mask,
6689                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6690                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6691                         .numa_level = j,
6692                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6693                 };
6694         }
6695
6696         sched_domain_topology = tl;
6697
6698         sched_domains_numa_levels = level;
6699         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6700
6701         init_numa_topology_type();
6702 }
6703
6704 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu)
6705 {
6706         int node = cpu_to_node(cpu);
6707         int i, j;
6708
6709         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6710                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6711                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6712                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6713                 }
6714         }
6715 }
6716
6717 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu)
6718 {
6719         int i, j;
6720
6721         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6722                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6723                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6724         }
6725 }
6726
6727 #else
6728 static inline void sched_init_numa(void) { }
6729 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
6730 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
6731 #endif /* CONFIG_NUMA */
6732
6733 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6734 {
6735         struct sched_domain_topology_level *tl;
6736         int j;
6737
6738         for_each_sd_topology(tl) {
6739                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6740
6741                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6742                 if (!sdd->sd)
6743                         return -ENOMEM;
6744
6745                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6746                 if (!sdd->sg)
6747                         return -ENOMEM;
6748
6749                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6750                 if (!sdd->sgc)
6751                         return -ENOMEM;
6752
6753                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6754                         struct sched_domain *sd;
6755                         struct sched_group *sg;
6756                         struct sched_group_capacity *sgc;
6757
6758                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6759                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6760                         if (!sd)
6761                                 return -ENOMEM;
6762
6763                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6764
6765                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6766                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6767                         if (!sg)
6768                                 return -ENOMEM;
6769
6770                         sg->next = sg;
6771
6772                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6773
6774                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6775                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6776                         if (!sgc)
6777                                 return -ENOMEM;
6778
6779                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6780                 }
6781         }
6782
6783         return 0;
6784 }
6785
6786 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6787 {
6788         struct sched_domain_topology_level *tl;
6789         int j;
6790
6791         for_each_sd_topology(tl) {
6792                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6793
6794                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6795                         struct sched_domain *sd;
6796
6797                         if (sdd->sd) {
6798                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6799                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6800                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6801                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6802                         }
6803
6804                         if (sdd->sg)
6805                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6806                         if (sdd->sgc)
6807                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6808                 }
6809                 free_percpu(sdd->sd);
6810                 sdd->sd = NULL;
6811                 free_percpu(sdd->sg);
6812                 sdd->sg = NULL;
6813                 free_percpu(sdd->sgc);
6814                 sdd->sgc = NULL;
6815         }
6816 }
6817
6818 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6819                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6820                 struct sched_domain *child, int cpu)
6821 {
6822         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6823         if (!sd)
6824                 return child;
6825
6826         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6827         if (child) {
6828                 sd->level = child->level + 1;
6829                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6830                 child->parent = sd;
6831                 sd->child = child;
6832
6833                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6834                                     sched_domain_span(sd))) {
6835                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6836 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6837                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6838                                         child->name, sd->name);
6839 #endif
6840                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6841                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6842                                    sched_domain_span(sd),
6843                                    sched_domain_span(child));
6844                 }
6845
6846         }
6847         set_domain_attribute(sd, attr);
6848
6849         return sd;
6850 }
6851
6852 /*
6853  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6854  * to the individual cpus
6855  */
6856 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6857                                struct sched_domain_attr *attr)
6858 {
6859         enum s_alloc alloc_state;
6860         struct sched_domain *sd;
6861         struct s_data d;
6862         int i, ret = -ENOMEM;
6863
6864         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6865         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6866                 goto error;
6867
6868         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6869         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6870                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6871
6872                 sd = NULL;
6873                 for_each_sd_topology(tl) {
6874                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6875                         if (tl == sched_domain_topology)
6876                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6877                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6878                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6879                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6880                                 break;
6881                 }
6882         }
6883
6884         /* Build the groups for the domains */
6885         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6886                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6887                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6888                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6889                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6890                                         goto error;
6891                         } else {
6892                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6893                                         goto error;
6894                         }
6895                 }
6896         }
6897
6898         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6899         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6900                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6901                         continue;
6902
6903                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6904                         claim_allocations(i, sd);
6905                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6906                 }
6907         }
6908
6909         /* Attach the domains */
6910         rcu_read_lock();
6911         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6912                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6913                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6914         }
6915         rcu_read_unlock();
6916
6917         ret = 0;
6918 error:
6919         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6920         return ret;
6921 }
6922
6923 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6924 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6925 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6926                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6927
6928 /*
6929  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6930  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6931  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6932  */
6933 static cpumask_var_t fallback_doms;
6934
6935 /*
6936  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6937  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6938  * or 0 if it stayed the same.
6939  */
6940 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6941 {
6942         return 0;
6943 }
6944
6945 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6946 {
6947         int i;
6948         cpumask_var_t *doms;
6949
6950         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6951         if (!doms)
6952                 return NULL;
6953         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6954                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6955                         free_sched_domains(doms, i);
6956                         return NULL;
6957                 }
6958         }
6959         return doms;
6960 }
6961
6962 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6963 {
6964         unsigned int i;
6965         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6966                 free_cpumask_var(doms[i]);
6967         kfree(doms);
6968 }
6969
6970 /*
6971  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6972  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6973  * exclude other special cases in the future.
6974  */
6975 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6976 {
6977         int err;
6978
6979         arch_update_cpu_topology();
6980         ndoms_cur = 1;
6981         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6982         if (!doms_cur)
6983                 doms_cur = &fallback_doms;
6984         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6985         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6986         register_sched_domain_sysctl();
6987
6988         return err;
6989 }
6990
6991 /*
6992  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6993  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6994  */
6995 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6996 {
6997         int i;
6998
6999         rcu_read_lock();
7000         for_each_cpu(i, cpu_map)
7001                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7002         rcu_read_unlock();
7003 }
7004
7005 /* handle null as "default" */
7006 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7007                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7008 {
7009         struct sched_domain_attr tmp;
7010
7011         /* fast path */
7012         if (!new && !cur)
7013                 return 1;
7014
7015         tmp = SD_ATTR_INIT;
7016         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7017                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7018                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7019 }
7020
7021 /*
7022  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7023  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7024  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7025  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7026  *
7027  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7028  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7029  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7030  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7031  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7032  * it as it is.
7033  *
7034  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7035  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7036  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7037  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7038  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7039  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7040  *
7041  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7042  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7043  * and it will not create the default domain.
7044  *
7045  * Call with hotplug lock held
7046  */
7047 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7048                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7049 {
7050         int i, j, n;
7051         int new_topology;
7052
7053         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7054
7055         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7056         unregister_sched_domain_sysctl();
7057
7058         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7059         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7060
7061         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7062
7063         /* Destroy deleted domains */
7064         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7065                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7066                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7067                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7068                                 goto match1;
7069                 }
7070                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7071                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7072 match1:
7073                 ;
7074         }
7075
7076         n = ndoms_cur;
7077         if (doms_new == NULL) {
7078                 n = 0;
7079                 doms_new = &fallback_doms;
7080                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7081                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7082         }
7083
7084         /* Build new domains */
7085         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7086                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7087                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7088                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7089                                 goto match2;
7090                 }
7091                 /* no match - add a new doms_new */
7092                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7093 match2:
7094                 ;
7095         }
7096
7097         /* Remember the new sched domains */
7098         if (doms_cur != &fallback_doms)
7099                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7100         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7101         doms_cur = doms_new;
7102         dattr_cur = dattr_new;
7103         ndoms_cur = ndoms_new;
7104
7105         register_sched_domain_sysctl();
7106
7107         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7108 }
7109
7110 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7111
7112 /*
7113  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7114  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7115  * around partition_sched_domains().
7116  *
7117  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7118  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7119  */
7120 static void cpuset_cpu_active(void)
7121 {
7122         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7123                 /*
7124                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7125                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7126                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7127                  * domain, ignoring cpusets.
7128                  */
7129                 num_cpus_frozen--;
7130                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7131                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7132                         return;
7133                 }
7134                 /*
7135                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7136                  * restore the original sched domains by considering the
7137                  * cpuset configurations.
7138                  */
7139         }
7140         cpuset_update_active_cpus(true);
7141 }
7142
7143 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7144 {
7145         unsigned long flags;
7146         struct dl_bw *dl_b;
7147         bool overflow;
7148         int cpus;
7149
7150         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7151                 rcu_read_lock_sched();
7152                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7153
7154                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7155                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7156                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7157                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7158
7159                 rcu_read_unlock_sched();
7160
7161                 if (overflow)
7162                         return -EBUSY;
7163                 cpuset_update_active_cpus(false);
7164         } else {
7165                 num_cpus_frozen++;
7166                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7167         }
7168         return 0;
7169 }
7170
7171 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7172 {
7173         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7174         unsigned long flags;
7175
7176         set_cpu_active(cpu, true);
7177
7178         if (sched_smp_initialized) {
7179                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7180                 cpuset_cpu_active();
7181         }
7182
7183         /*
7184          * Put the rq online, if not already. This happens:
7185          *
7186          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7187          *    after all cpus have been brought up.
7188          *
7189          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7190          *    domains.
7191          */
7192         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7193         if (rq->rd) {
7194                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7195                 set_rq_online(rq);
7196         }
7197         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7198
7199         update_max_interval();
7200
7201         return 0;
7202 }
7203
7204 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7205 {
7206         int ret;
7207
7208         set_cpu_active(cpu, false);
7209         /*
7210          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
7211          * users of this state to go away such that all new such users will
7212          * observe it.
7213          *
7214          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
7215          * not imply sync_sched(), so wait for both.
7216          *
7217          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7218          */
7219         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
7220                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
7221         else
7222                 synchronize_rcu();
7223
7224         if (!sched_smp_initialized)
7225                 return 0;
7226
7227         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7228         if (ret) {
7229                 set_cpu_active(cpu, true);
7230                 return ret;
7231         }
7232         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7233         return 0;
7234 }
7235
7236 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7237 {
7238         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7239
7240         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7241         update_max_interval();
7242 }
7243
7244 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7245 {
7246         set_cpu_rq_start_time(cpu);
7247         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7248         return 0;
7249 }
7250
7251 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7252 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
7253 {
7254         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7255         unsigned long flags;
7256
7257         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
7258         sched_ttwu_pending();
7259         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7260         if (rq->rd) {
7261                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7262                 set_rq_offline(rq);
7263         }
7264         migrate_tasks(rq);
7265         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
7266         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7267         calc_load_migrate(rq);
7268         update_max_interval();
7269         nohz_balance_exit_idle(cpu);
7270         hrtick_clear(rq);
7271         return 0;
7272 }
7273 #endif
7274
7275 void __init sched_init_smp(void)
7276 {
7277         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7278
7279         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7280         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7281
7282         sched_init_numa();
7283
7284         /*
7285          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7286          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7287          * happen.
7288          */
7289         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7290         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7291         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7292         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7293                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7294         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7295
7296         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7297         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7298                 BUG();
7299         sched_init_granularity();
7300         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7301
7302         init_sched_rt_class();
7303         init_sched_dl_class();
7304         sched_smp_initialized = true;
7305 }
7306
7307 static int __init migration_init(void)
7308 {
7309         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
7310         return 0;
7311 }
7312 early_initcall(migration_init);
7313
7314 #else
7315 void __init sched_init_smp(void)
7316 {
7317         sched_init_granularity();
7318 }
7319 #endif /* CONFIG_SMP */
7320
7321 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7322 {
7323         return in_lock_functions(addr) ||
7324                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7325                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7326 }
7327
7328 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7329 /*
7330  * Default task group.
7331  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7332  */
7333 struct task_group root_task_group;
7334 LIST_HEAD(task_groups);
7335
7336 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7337 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7338 #endif
7339
7340 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7341
7342 void __init sched_init(void)
7343 {
7344         int i, j;
7345         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7346
7347 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7348         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7349 #endif
7350 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7351         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7352 #endif
7353         if (alloc_size) {
7354                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7355
7356 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7357                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7358                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7359
7360                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7361                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7362
7363 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7364 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7365                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7366                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7367
7368                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7369                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7370
7371 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7372         }
7373 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7374         for_each_possible_cpu(i) {
7375                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7376                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7377         }
7378 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7379
7380         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7381                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7382         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7383                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7384
7385 #ifdef CONFIG_SMP
7386         init_defrootdomain();
7387 #endif
7388
7389 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7390         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7391                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7392 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7393
7394 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7395         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7396
7397         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7398         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7399         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7400         autogroup_init(&init_task);
7401 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7402
7403         for_each_possible_cpu(i) {
7404                 struct rq *rq;
7405
7406                 rq = cpu_rq(i);
7407                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7408                 rq->nr_running = 0;
7409                 rq->calc_load_active = 0;
7410                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7411                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7412                 init_rt_rq(&rq->rt);
7413                 init_dl_rq(&rq->dl);
7414 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7415                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7416                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7417                 /*
7418                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7419                  *
7420                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7421                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7422                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7423                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7424                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7425                  * (se->load.weight).
7426                  *
7427                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7428                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7429                  * then A0's share of the cpu resource is:
7430                  *
7431                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7432                  *
7433                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7434                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7435                  */
7436                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7437                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7438 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7439
7440                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7441 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7442                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7443 #endif
7444
7445                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7446                         rq->cpu_load[j] = 0;
7447
7448 #ifdef CONFIG_SMP
7449                 rq->sd = NULL;
7450                 rq->rd = NULL;
7451                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7452                 rq->balance_callback = NULL;
7453                 rq->active_balance = 0;
7454                 rq->next_balance = jiffies;
7455                 rq->push_cpu = 0;
7456                 rq->cpu = i;
7457                 rq->online = 0;
7458                 rq->idle_stamp = 0;
7459                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7460                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7461
7462                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7463
7464                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7465 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7466                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7467                 rq->nohz_flags = 0;
7468 #endif
7469 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7470                 rq->last_sched_tick = 0;
7471 #endif
7472 #endif /* CONFIG_SMP */
7473                 init_rq_hrtick(rq);
7474                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7475         }
7476
7477         set_load_weight(&init_task);
7478
7479 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7480         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7481 #endif
7482
7483         /*
7484          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7485          */
7486         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7487         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7488
7489         /*
7490          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7491          */
7492         current->sched_class = &fair_sched_class;
7493
7494         /*
7495          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7496          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7497          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7498          * when this runqueue becomes "idle".
7499          */
7500         init_idle(current, smp_processor_id());
7501
7502         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7503
7504 #ifdef CONFIG_SMP
7505         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7506         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7507         if (cpu_isolated_map == NULL)
7508                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7509         idle_thread_set_boot_cpu();
7510         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
7511 #endif
7512         init_sched_fair_class();
7513
7514         init_schedstats();
7515
7516         scheduler_running = 1;
7517 }
7518
7519 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7520 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7521 {
7522         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7523
7524         return (nested == preempt_offset);
7525 }
7526
7527 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7528 {
7529         /*
7530          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7531          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7532          * otherwise we will destroy state.
7533          */
7534         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7535                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7536                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7537                         current->state,
7538                         (void *)current->task_state_change,
7539                         (void *)current->task_state_change);
7540
7541         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7542 }
7543 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7544
7545 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7546 {
7547         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7548
7549         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7550         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7551              !is_idle_task(current)) ||
7552             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7553                 return;
7554         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7555                 return;
7556         prev_jiffy = jiffies;
7557
7558         printk(KERN_ERR
7559                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7560                         file, line);
7561         printk(KERN_ERR
7562                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7563                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7564                         current->pid, current->comm);
7565
7566         if (task_stack_end_corrupted(current))
7567                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7568
7569         debug_show_held_locks(current);
7570         if (irqs_disabled())
7571                 print_irqtrace_events(current);
7572 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7573         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7574                 pr_err("Preemption disabled at:");
7575                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7576                 pr_cont("\n");
7577         }
7578 #endif
7579         dump_stack();
7580 }
7581 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7582 #endif
7583
7584 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7585 void normalize_rt_tasks(void)
7586 {
7587         struct task_struct *g, *p;
7588         struct sched_attr attr = {
7589                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7590         };
7591
7592         read_lock(&tasklist_lock);
7593         for_each_process_thread(g, p) {
7594                 /*
7595                  * Only normalize user tasks:
7596                  */
7597                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7598                         continue;
7599
7600                 p->se.exec_start                = 0;
7601 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7602                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7603                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7604                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7605 #endif
7606
7607                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7608                         /*
7609                          * Renice negative nice level userspace
7610                          * tasks back to 0:
7611                          */
7612                         if (task_nice(p) < 0)
7613                                 set_user_nice(p, 0);
7614                         continue;
7615                 }
7616
7617                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7618         }
7619         read_unlock(&tasklist_lock);
7620 }
7621
7622 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7623
7624 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7625 /*
7626  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7627  *
7628  * They can only be called when the whole system has been
7629  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7630  * activity can take place. Using them for anything else would
7631  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7632  * under any other configuration.
7633  */
7634
7635 /**
7636  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7637  * @cpu: the processor in question.
7638  *
7639  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7640  *
7641  * Return: The current task for @cpu.
7642  */
7643 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7644 {
7645         return cpu_curr(cpu);
7646 }
7647
7648 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7649
7650 #ifdef CONFIG_IA64
7651 /**
7652  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7653  * @cpu: the processor in question.
7654  * @p: the task pointer to set.
7655  *
7656  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7657  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7658  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7659  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7660  * and caller must save the original value of the current task (see
7661  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7662  * re-starting the system.
7663  *
7664  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7665  */
7666 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7667 {
7668         cpu_curr(cpu) = p;
7669 }
7670
7671 #endif
7672
7673 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7674 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7675 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7676
7677 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7678 {
7679         free_fair_sched_group(tg);
7680         free_rt_sched_group(tg);
7681         autogroup_free(tg);
7682         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7683 }
7684
7685 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7686 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7687 {
7688         struct task_group *tg;
7689
7690         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7691         if (!tg)
7692                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7693
7694         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7695                 goto err;
7696
7697         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7698                 goto err;
7699
7700         return tg;
7701
7702 err:
7703         sched_free_group(tg);
7704         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7705 }
7706
7707 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7708 {
7709         unsigned long flags;
7710
7711         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7712         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7713
7714         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7715
7716         tg->parent = parent;
7717         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7718         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7719         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7720
7721         online_fair_sched_group(tg);
7722 }
7723
7724 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7725 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7726 {
7727         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7728         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7729 }
7730
7731 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7732 {
7733         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7734         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7735 }
7736
7737 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7738 {
7739         unsigned long flags;
7740
7741         /* end participation in shares distribution */
7742         unregister_fair_sched_group(tg);
7743
7744         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7745         list_del_rcu(&tg->list);
7746         list_del_rcu(&tg->siblings);
7747         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7748 }
7749
7750 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
7751 {
7752         struct task_group *tg;
7753
7754         /*
7755          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7756          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7757          * to prevent lockdep warnings.
7758          */
7759         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7760                           struct task_group, css);
7761         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7762         tsk->sched_task_group = tg;
7763
7764 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7765         if (tsk->sched_class->task_change_group)
7766                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
7767         else
7768 #endif
7769                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7770 }
7771
7772 /*
7773  * Change task's runqueue when it moves between groups.
7774  *
7775  * The caller of this function should have put the task in its new group by
7776  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
7777  * its new group.
7778  */
7779 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7780 {
7781         int queued, running;
7782         struct rq_flags rf;
7783         struct rq *rq;
7784
7785         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
7786
7787         running = task_current(rq, tsk);
7788         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7789
7790         if (queued)
7791                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7792         if (unlikely(running))
7793                 put_prev_task(rq, tsk);
7794
7795         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
7796
7797         if (unlikely(running))
7798                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7799         if (queued)
7800                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7801
7802         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
7803 }
7804 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7805
7806 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7807 /*
7808  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7809  */
7810 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7811
7812 /* Must be called with tasklist_lock held */
7813 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7814 {
7815         struct task_struct *g, *p;
7816
7817         /*
7818          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7819          */
7820         if (task_group_is_autogroup(tg))
7821                 return 0;
7822
7823         for_each_process_thread(g, p) {
7824                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7825                         return 1;
7826         }
7827
7828         return 0;
7829 }
7830
7831 struct rt_schedulable_data {
7832         struct task_group *tg;
7833         u64 rt_period;
7834         u64 rt_runtime;
7835 };
7836
7837 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7838 {
7839         struct rt_schedulable_data *d = data;
7840         struct task_group *child;
7841         unsigned long total, sum = 0;
7842         u64 period, runtime;
7843
7844         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7845         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7846
7847         if (tg == d->tg) {
7848                 period = d->rt_period;
7849                 runtime = d->rt_runtime;
7850         }
7851
7852         /*
7853          * Cannot have more runtime than the period.
7854          */
7855         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7856                 return -EINVAL;
7857
7858         /*
7859          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7860          */
7861         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7862                 return -EBUSY;
7863
7864         total = to_ratio(period, runtime);
7865
7866         /*
7867          * Nobody can have more than the global setting allows.
7868          */
7869         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7870                 return -EINVAL;
7871
7872         /*
7873          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7874          */
7875         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7876                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7877                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7878
7879                 if (child == d->tg) {
7880                         period = d->rt_period;
7881                         runtime = d->rt_runtime;
7882                 }
7883
7884                 sum += to_ratio(period, runtime);
7885         }
7886
7887         if (sum > total)
7888                 return -EINVAL;
7889
7890         return 0;
7891 }
7892
7893 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7894 {
7895         int ret;
7896
7897         struct rt_schedulable_data data = {
7898                 .tg = tg,
7899                 .rt_period = period,
7900                 .rt_runtime = runtime,
7901         };
7902
7903         rcu_read_lock();
7904         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7905         rcu_read_unlock();
7906
7907         return ret;
7908 }
7909
7910 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7911                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7912 {
7913         int i, err = 0;
7914
7915         /*
7916          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7917          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7918          */
7919         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7920                 return -EINVAL;
7921
7922         /* No period doesn't make any sense. */
7923         if (rt_period == 0)
7924                 return -EINVAL;
7925
7926         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7927         read_lock(&tasklist_lock);
7928         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7929         if (err)
7930                 goto unlock;
7931
7932         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7933         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7934         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7935
7936         for_each_possible_cpu(i) {
7937                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7938
7939                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7940                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7941                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7942         }
7943         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7944 unlock:
7945         read_unlock(&tasklist_lock);
7946         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7947
7948         return err;
7949 }
7950
7951 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7952 {
7953         u64 rt_runtime, rt_period;
7954
7955         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7956         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7957         if (rt_runtime_us < 0)
7958                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7959
7960         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7961 }
7962
7963 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7964 {
7965         u64 rt_runtime_us;
7966
7967         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7968                 return -1;
7969
7970         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7971         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7972         return rt_runtime_us;
7973 }
7974
7975 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7976 {
7977         u64 rt_runtime, rt_period;
7978
7979         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7980         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7981
7982         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7983 }
7984
7985 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7986 {
7987         u64 rt_period_us;
7988
7989         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7990         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7991         return rt_period_us;
7992 }
7993 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7994
7995 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7996 static int sched_rt_global_constraints(void)
7997 {
7998         int ret = 0;
7999
8000         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8001         read_lock(&tasklist_lock);
8002         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8003         read_unlock(&tasklist_lock);
8004         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8005
8006         return ret;
8007 }
8008
8009 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8010 {
8011         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8012         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8013                 return 0;
8014
8015         return 1;
8016 }
8017
8018 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8019 static int sched_rt_global_constraints(void)
8020 {
8021         unsigned long flags;
8022         int i;
8023
8024         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8025         for_each_possible_cpu(i) {
8026                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8027
8028                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8029                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8030                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8031         }
8032         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8033
8034         return 0;
8035 }
8036 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8037
8038 static int sched_dl_global_validate(void)
8039 {
8040         u64 runtime = global_rt_runtime();
8041         u64 period = global_rt_period();
8042         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8043         struct dl_bw *dl_b;
8044         int cpu, ret = 0;
8045         unsigned long flags;
8046
8047         /*
8048          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8049          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8050          * any of the root_domains.
8051          *
8052          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8053          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8054          * solutions is welcome!
8055          */
8056         for_each_possible_cpu(cpu) {
8057                 rcu_read_lock_sched();
8058                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8059
8060                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8061                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8062                         ret = -EBUSY;
8063                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8064
8065                 rcu_read_unlock_sched();
8066
8067                 if (ret)
8068                         break;
8069         }
8070
8071         return ret;
8072 }
8073
8074 static void sched_dl_do_global(void)
8075 {
8076         u64 new_bw = -1;
8077         struct dl_bw *dl_b;
8078         int cpu;
8079         unsigned long flags;
8080
8081         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8082         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8083
8084         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8085                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8086
8087         /*
8088          * FIXME: As above...
8089          */
8090         for_each_possible_cpu(cpu) {
8091                 rcu_read_lock_sched();
8092                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8093
8094                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8095                 dl_b->bw = new_bw;
8096                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8097
8098                 rcu_read_unlock_sched();
8099         }
8100 }
8101
8102 static int sched_rt_global_validate(void)
8103 {
8104         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8105                 return -EINVAL;
8106
8107         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8108                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8109                 return -EINVAL;
8110
8111         return 0;
8112 }
8113
8114 static void sched_rt_do_global(void)
8115 {
8116         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8117         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8118 }
8119
8120 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8121                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8122                 loff_t *ppos)
8123 {
8124         int old_period, old_runtime;
8125         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8126         int ret;
8127
8128         mutex_lock(&mutex);
8129         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8130         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8131
8132         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8133
8134         if (!ret && write) {
8135                 ret = sched_rt_global_validate();
8136                 if (ret)
8137                         goto undo;
8138
8139                 ret = sched_dl_global_validate();
8140                 if (ret)
8141                         goto undo;
8142
8143                 ret = sched_rt_global_constraints();
8144                 if (ret)
8145                         goto undo;
8146
8147                 sched_rt_do_global();
8148                 sched_dl_do_global();
8149         }
8150         if (0) {
8151 undo:
8152                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8153                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8154         }
8155         mutex_unlock(&mutex);
8156
8157         return ret;
8158 }
8159
8160 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8161                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8162                 loff_t *ppos)
8163 {
8164         int ret;
8165         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8166
8167         mutex_lock(&mutex);
8168         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8169         /* make sure that internally we keep jiffies */
8170         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8171         if (!ret && write) {
8172                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8173                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8174         }
8175         mutex_unlock(&mutex);
8176         return ret;
8177 }
8178
8179 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8180
8181 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8182 {
8183         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8184 }
8185
8186 static struct cgroup_subsys_state *
8187 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8188 {
8189         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8190         struct task_group *tg;
8191
8192         if (!parent) {
8193                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8194                 return &root_task_group.css;
8195         }
8196
8197         tg = sched_create_group(parent);
8198         if (IS_ERR(tg))
8199                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8200
8201         sched_online_group(tg, parent);
8202
8203         return &tg->css;
8204 }
8205
8206 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8207 {
8208         struct task_group *tg = css_tg(css);
8209
8210         sched_offline_group(tg);
8211 }
8212
8213 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8214 {
8215         struct task_group *tg = css_tg(css);
8216
8217         /*
8218          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8219          */
8220         sched_free_group(tg);
8221 }
8222
8223 /*
8224  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
8225  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
8226  */
8227 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8228 {
8229         struct rq_flags rf;
8230         struct rq *rq;
8231
8232         rq = task_rq_lock(task, &rf);
8233
8234         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
8235
8236         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
8237 }
8238
8239 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8240 {
8241         struct task_struct *task;
8242         struct cgroup_subsys_state *css;
8243         int ret = 0;
8244
8245         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8246 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8247                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8248                         return -EINVAL;
8249 #else
8250                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8251                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8252                         return -EINVAL;
8253 #endif
8254                 /*
8255                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
8256                  * running, we're sure to observe its full state.
8257                  */
8258                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
8259                 /*
8260                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
8261                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
8262                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
8263                  */
8264                 if (task->state == TASK_NEW)
8265                         ret = -EINVAL;
8266                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
8267
8268                 if (ret)
8269                         break;
8270         }
8271         return ret;
8272 }
8273
8274 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8275 {
8276         struct task_struct *task;
8277         struct cgroup_subsys_state *css;
8278
8279         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8280                 sched_move_task(task);
8281 }
8282
8283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8284 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8285                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8286 {
8287         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8288 }
8289
8290 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8291                                struct cftype *cft)
8292 {
8293         struct task_group *tg = css_tg(css);
8294
8295         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8296 }
8297
8298 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8299 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8300
8301 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8302 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8303
8304 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8305
8306 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8307 {
8308         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8309         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8310
8311         if (tg == &root_task_group)
8312                 return -EINVAL;
8313
8314         /*
8315          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8316          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8317          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8318          */
8319         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8320                 return -EINVAL;
8321
8322         /*
8323          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8324          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8325          * feasibility.
8326          */
8327         if (period > max_cfs_quota_period)
8328                 return -EINVAL;
8329
8330         /*
8331          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8332          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8333          */
8334         get_online_cpus();
8335         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8336         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8337         if (ret)
8338                 goto out_unlock;
8339
8340         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8341         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8342         /*
8343          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8344          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8345          */
8346         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8347                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8348         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8349         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8350         cfs_b->quota = quota;
8351
8352         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8353         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8354         if (runtime_enabled)
8355                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8356         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8357
8358         for_each_online_cpu(i) {
8359                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8360                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8361
8362                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8363                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8364                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8365
8366                 if (cfs_rq->throttled)
8367                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8368                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8369         }
8370         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8371                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8372 out_unlock:
8373         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8374         put_online_cpus();
8375
8376         return ret;
8377 }
8378
8379 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8380 {
8381         u64 quota, period;
8382
8383         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8384         if (cfs_quota_us < 0)
8385                 quota = RUNTIME_INF;
8386         else
8387                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8388
8389         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8390 }
8391
8392 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8393 {
8394         u64 quota_us;
8395
8396         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8397                 return -1;
8398
8399         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8400         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8401
8402         return quota_us;
8403 }
8404
8405 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8406 {
8407         u64 quota, period;
8408
8409         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8410         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8411
8412         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8413 }
8414
8415 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8416 {
8417         u64 cfs_period_us;
8418
8419         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8420         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8421
8422         return cfs_period_us;
8423 }
8424
8425 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8426                                   struct cftype *cft)
8427 {
8428         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8429 }
8430
8431 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8432                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8433 {
8434         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8435 }
8436
8437 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8438                                    struct cftype *cft)
8439 {
8440         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8441 }
8442
8443 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8444                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8445 {
8446         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8447 }
8448
8449 struct cfs_schedulable_data {
8450         struct task_group *tg;
8451         u64 period, quota;
8452 };
8453
8454 /*
8455  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8456  * note: units are usecs
8457  */
8458 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8459                                struct cfs_schedulable_data *d)
8460 {
8461         u64 quota, period;
8462
8463         if (tg == d->tg) {
8464                 period = d->period;
8465                 quota = d->quota;
8466         } else {
8467                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8468                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8469         }
8470
8471         /* note: these should typically be equivalent */
8472         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8473                 return RUNTIME_INF;
8474
8475         return to_ratio(period, quota);
8476 }
8477
8478 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8479 {
8480         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8481         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8482         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8483
8484         if (!tg->parent) {
8485                 quota = RUNTIME_INF;
8486         } else {
8487                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8488
8489                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8490                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8491
8492                 /*
8493                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8494                  * limit is set
8495                  */
8496                 if (quota == RUNTIME_INF)
8497                         quota = parent_quota;
8498                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8499                         return -EINVAL;
8500         }
8501         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8502
8503         return 0;
8504 }
8505
8506 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8507 {
8508         int ret;
8509         struct cfs_schedulable_data data = {
8510                 .tg = tg,
8511                 .period = period,
8512                 .quota = quota,
8513         };
8514
8515         if (quota != RUNTIME_INF) {
8516                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8517                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8518         }
8519
8520         rcu_read_lock();
8521         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8522         rcu_read_unlock();
8523
8524         return ret;
8525 }
8526
8527 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8528 {
8529         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8530         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8531
8532         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8533         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8534         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8535
8536         return 0;
8537 }
8538 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8539 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8540
8541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8542 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8543                                 struct cftype *cft, s64 val)
8544 {
8545         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8546 }
8547
8548 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8549                                struct cftype *cft)
8550 {
8551         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8552 }
8553
8554 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8555                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8556 {
8557         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8558 }
8559
8560 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8561                                    struct cftype *cft)
8562 {
8563         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8564 }
8565 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8566
8567 static struct cftype cpu_files[] = {
8568 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8569         {
8570                 .name = "shares",
8571                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8572                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8573         },
8574 #endif
8575 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8576         {
8577                 .name = "cfs_quota_us",
8578                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8579                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8580         },
8581         {
8582                 .name = "cfs_period_us",
8583                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8584                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8585         },
8586         {
8587                 .name = "stat",
8588                 .seq_show = cpu_stats_show,
8589         },
8590 #endif
8591 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8592         {
8593                 .name = "rt_runtime_us",
8594                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8595                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8596         },
8597         {
8598                 .name = "rt_period_us",
8599                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8600                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8601         },
8602 #endif
8603         { }     /* terminate */
8604 };
8605
8606 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8607         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8608         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8609         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8610         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8611         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8612         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8613         .legacy_cftypes = cpu_files,
8614         .early_init     = true,
8615 };
8616
8617 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8618
8619 void dump_cpu_task(int cpu)
8620 {
8621         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8622         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8623 }
8624
8625 /*
8626  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8627  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8628  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8629  * that remained on nice 0.
8630  *
8631  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8632  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8633  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8634  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8635  * the relative distance between them is ~25%.)
8636  */
8637 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8638  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8639  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8640  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8641  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8642  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8643  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8644  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8645  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8646 };
8647
8648 /*
8649  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8650  *
8651  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8652  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8653  * into multiplications:
8654  */
8655 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8656  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8657  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8658  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8659  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8660  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8661  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8662  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8663  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8664 };