sched/numa: Fix out of bounds read in sched_init_numa()
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
94 {
95         unsigned long delta;
96         ktime_t soft, hard, now;
97
98         for (;;) {
99                 if (hrtimer_active(period_timer))
100                         break;
101
102                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
103                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
104
105                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
106                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
107                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
108                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
109                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
110         }
111 }
112
113 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
114 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
115
116 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
117
118 void update_rq_clock(struct rq *rq)
119 {
120         s64 delta;
121
122         if (rq->skip_clock_update > 0)
123                 return;
124
125         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
126         if (delta < 0)
127                 return;
128         rq->clock += delta;
129         update_rq_clock_task(rq, delta);
130 }
131
132 /*
133  * Debugging: various feature bits
134  */
135
136 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
137         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
138
139 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
140 #include "features.h"
141         0;
142
143 #undef SCHED_FEAT
144
145 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
146 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
147         #name ,
148
149 static const char * const sched_feat_names[] = {
150 #include "features.h"
151 };
152
153 #undef SCHED_FEAT
154
155 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
156 {
157         int i;
158
159         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
160                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
161                         seq_puts(m, "NO_");
162                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
163         }
164         seq_puts(m, "\n");
165
166         return 0;
167 }
168
169 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
170
171 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
172 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
173
174 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
175         jump_label_key__##enabled ,
176
177 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
178 #include "features.h"
179 };
180
181 #undef SCHED_FEAT
182
183 static void sched_feat_disable(int i)
184 {
185         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
186                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
187 }
188
189 static void sched_feat_enable(int i)
190 {
191         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
192                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
193 }
194 #else
195 static void sched_feat_disable(int i) { };
196 static void sched_feat_enable(int i) { };
197 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
198
199 static int sched_feat_set(char *cmp)
200 {
201         int i;
202         int neg = 0;
203
204         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
205                 neg = 1;
206                 cmp += 3;
207         }
208
209         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
210                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
211                         if (neg) {
212                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
213                                 sched_feat_disable(i);
214                         } else {
215                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
216                                 sched_feat_enable(i);
217                         }
218                         break;
219                 }
220         }
221
222         return i;
223 }
224
225 static ssize_t
226 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
227                 size_t cnt, loff_t *ppos)
228 {
229         char buf[64];
230         char *cmp;
231         int i;
232         struct inode *inode;
233
234         if (cnt > 63)
235                 cnt = 63;
236
237         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
238                 return -EFAULT;
239
240         buf[cnt] = 0;
241         cmp = strstrip(buf);
242
243         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
244         inode = file_inode(filp);
245         mutex_lock(&inode->i_mutex);
246         i = sched_feat_set(cmp);
247         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
248         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
249                 return -EINVAL;
250
251         *ppos += cnt;
252
253         return cnt;
254 }
255
256 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
257 {
258         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
259 }
260
261 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
262         .open           = sched_feat_open,
263         .write          = sched_feat_write,
264         .read           = seq_read,
265         .llseek         = seq_lseek,
266         .release        = single_release,
267 };
268
269 static __init int sched_init_debug(void)
270 {
271         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
272                         &sched_feat_fops);
273
274         return 0;
275 }
276 late_initcall(sched_init_debug);
277 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
278
279 /*
280  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
281  * Limited because this is done with IRQs disabled.
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
284
285 /*
286  * period over which we average the RT time consumption, measured
287  * in ms.
288  *
289  * default: 1s
290  */
291 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
292
293 /*
294  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
295  * default: 1s
296  */
297 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
298
299 __read_mostly int scheduler_running;
300
301 /*
302  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
303  * default: 0.95s
304  */
305 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
306
307 /*
308  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
309  */
310 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
311         __acquires(rq->lock)
312 {
313         struct rq *rq;
314
315         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
316
317         for (;;) {
318                 rq = task_rq(p);
319                 raw_spin_lock(&rq->lock);
320                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
321                         return rq;
322                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
323
324                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
325                         cpu_relax();
326         }
327 }
328
329 /*
330  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
331  */
332 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
333         __acquires(p->pi_lock)
334         __acquires(rq->lock)
335 {
336         struct rq *rq;
337
338         for (;;) {
339                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
340                 rq = task_rq(p);
341                 raw_spin_lock(&rq->lock);
342                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
343                         return rq;
344                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
345                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
346
347                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
348                         cpu_relax();
349         }
350 }
351
352 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
353         __releases(rq->lock)
354 {
355         raw_spin_unlock(&rq->lock);
356 }
357
358 static inline void
359 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
360         __releases(rq->lock)
361         __releases(p->pi_lock)
362 {
363         raw_spin_unlock(&rq->lock);
364         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
365 }
366
367 /*
368  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
369  */
370 static struct rq *this_rq_lock(void)
371         __acquires(rq->lock)
372 {
373         struct rq *rq;
374
375         local_irq_disable();
376         rq = this_rq();
377         raw_spin_lock(&rq->lock);
378
379         return rq;
380 }
381
382 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
383 /*
384  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
385  */
386
387 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
388 {
389         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
390                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
391 }
392
393 /*
394  * High-resolution timer tick.
395  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
396  */
397 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
398 {
399         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
400
401         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
402
403         raw_spin_lock(&rq->lock);
404         update_rq_clock(rq);
405         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
406         raw_spin_unlock(&rq->lock);
407
408         return HRTIMER_NORESTART;
409 }
410
411 #ifdef CONFIG_SMP
412
413 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
414 {
415         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
416         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
417
418         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
419 }
420
421 /*
422  * called from hardirq (IPI) context
423  */
424 static void __hrtick_start(void *arg)
425 {
426         struct rq *rq = arg;
427
428         raw_spin_lock(&rq->lock);
429         __hrtick_restart(rq);
430         rq->hrtick_csd_pending = 0;
431         raw_spin_unlock(&rq->lock);
432 }
433
434 /*
435  * Called to set the hrtick timer state.
436  *
437  * called with rq->lock held and irqs disabled
438  */
439 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
440 {
441         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
442         ktime_t time;
443         s64 delta;
444
445         /*
446          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
447          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
448          */
449         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
450         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
451
452         hrtimer_set_expires(timer, time);
453
454         if (rq == this_rq()) {
455                 __hrtick_restart(rq);
456         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
457                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
458                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
459         }
460 }
461
462 static int
463 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
464 {
465         int cpu = (int)(long)hcpu;
466
467         switch (action) {
468         case CPU_UP_CANCELED:
469         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
470         case CPU_DOWN_PREPARE:
471         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
472         case CPU_DEAD:
473         case CPU_DEAD_FROZEN:
474                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
475                 return NOTIFY_OK;
476         }
477
478         return NOTIFY_DONE;
479 }
480
481 static __init void init_hrtick(void)
482 {
483         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
484 }
485 #else
486 /*
487  * Called to set the hrtick timer state.
488  *
489  * called with rq->lock held and irqs disabled
490  */
491 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
492 {
493         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
494                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
495 }
496
497 static inline void init_hrtick(void)
498 {
499 }
500 #endif /* CONFIG_SMP */
501
502 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
503 {
504 #ifdef CONFIG_SMP
505         rq->hrtick_csd_pending = 0;
506
507         rq->hrtick_csd.flags = 0;
508         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
509         rq->hrtick_csd.info = rq;
510 #endif
511
512         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
513         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
514 }
515 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
516 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
517 {
518 }
519
520 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
521 {
522 }
523
524 static inline void init_hrtick(void)
525 {
526 }
527 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
528
529 /*
530  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
531  */
532 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
533 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
534         for (;;) {                                                      \
535                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
536                 if (__old == __val)                                     \
537                         break;                                          \
538                 __val = __old;                                          \
539         }                                                               \
540         __old;                                                          \
541 })
542
543 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
544 /*
545  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
546  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
547  * spurious IPIs.
548  */
549 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
550 {
551         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
552         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
553 }
554
555 /*
556  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
557  *
558  * If this returns true, then the idle task promises to call
559  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
560  */
561 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
562 {
563         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
564         typeof(ti->flags) old, val = ACCESS_ONCE(ti->flags);
565
566         for (;;) {
567                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
568                         return false;
569                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
570                         return true;
571                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
572                 if (old == val)
573                         break;
574                 val = old;
575         }
576         return true;
577 }
578
579 #else
580 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
581 {
582         set_tsk_need_resched(p);
583         return true;
584 }
585
586 #ifdef CONFIG_SMP
587 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
588 {
589         return false;
590 }
591 #endif
592 #endif
593
594 /*
595  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
596  *
597  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
598  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
599  * the target CPU.
600  */
601 void resched_curr(struct rq *rq)
602 {
603         struct task_struct *curr = rq->curr;
604         int cpu;
605
606         lockdep_assert_held(&rq->lock);
607
608         if (test_tsk_need_resched(curr))
609                 return;
610
611         cpu = cpu_of(rq);
612
613         if (cpu == smp_processor_id()) {
614                 set_tsk_need_resched(curr);
615                 set_preempt_need_resched();
616                 return;
617         }
618
619         if (set_nr_and_not_polling(curr))
620                 smp_send_reschedule(cpu);
621         else
622                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
623 }
624
625 void resched_cpu(int cpu)
626 {
627         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
628         unsigned long flags;
629
630         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
631                 return;
632         resched_curr(rq);
633         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
634 }
635
636 #ifdef CONFIG_SMP
637 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
638 /*
639  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
640  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
641  *
642  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
643  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
644  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
645  */
646 int get_nohz_timer_target(int pinned)
647 {
648         int cpu = smp_processor_id();
649         int i;
650         struct sched_domain *sd;
651
652         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
653                 return cpu;
654
655         rcu_read_lock();
656         for_each_domain(cpu, sd) {
657                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
658                         if (!idle_cpu(i)) {
659                                 cpu = i;
660                                 goto unlock;
661                         }
662                 }
663         }
664 unlock:
665         rcu_read_unlock();
666         return cpu;
667 }
668 /*
669  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
670  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
671  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
672  * idle system the next event might even be infinite time into the
673  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
674  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
675  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
676  * wheel for the next timer event.
677  */
678 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
679 {
680         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
681
682         if (cpu == smp_processor_id())
683                 return;
684
685         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
686                 smp_send_reschedule(cpu);
687         else
688                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
689 }
690
691 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
692 {
693         /*
694          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
695          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
696          * If needed we can still optimize that later with an
697          * empty IRQ.
698          */
699         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
700                 if (cpu != smp_processor_id() ||
701                     tick_nohz_tick_stopped())
702                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
703                 return true;
704         }
705
706         return false;
707 }
708
709 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
710 {
711         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
712                 wake_up_idle_cpu(cpu);
713 }
714
715 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
716 {
717         int cpu = smp_processor_id();
718
719         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
720                 return false;
721
722         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
723                 return true;
724
725         /*
726          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
727          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
728          */
729         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
730         return false;
731 }
732
733 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
734
735 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
736 {
737         return false;
738 }
739
740 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
741
742 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
743 bool sched_can_stop_tick(void)
744 {
745         /*
746          * More than one running task need preemption.
747          * nr_running update is assumed to be visible
748          * after IPI is sent from wakers.
749          */
750         if (this_rq()->nr_running > 1)
751                 return false;
752
753         return true;
754 }
755 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
756
757 void sched_avg_update(struct rq *rq)
758 {
759         s64 period = sched_avg_period();
760
761         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
762                 /*
763                  * Inline assembly required to prevent the compiler
764                  * optimising this loop into a divmod call.
765                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
766                  */
767                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
768                 rq->age_stamp += period;
769                 rq->rt_avg /= 2;
770         }
771 }
772
773 #endif /* CONFIG_SMP */
774
775 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
776                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
777 /*
778  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
779  * node and @up when leaving it for the final time.
780  *
781  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
782  */
783 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
784                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
785 {
786         struct task_group *parent, *child;
787         int ret;
788
789         parent = from;
790
791 down:
792         ret = (*down)(parent, data);
793         if (ret)
794                 goto out;
795         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
796                 parent = child;
797                 goto down;
798
799 up:
800                 continue;
801         }
802         ret = (*up)(parent, data);
803         if (ret || parent == from)
804                 goto out;
805
806         child = parent;
807         parent = parent->parent;
808         if (parent)
809                 goto up;
810 out:
811         return ret;
812 }
813
814 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
815 {
816         return 0;
817 }
818 #endif
819
820 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
821 {
822         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
823         struct load_weight *load = &p->se.load;
824
825         /*
826          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
827          */
828         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
829                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
830                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
831                 return;
832         }
833
834         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
835         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
836 }
837
838 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
839 {
840         update_rq_clock(rq);
841         sched_info_queued(rq, p);
842         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
843 }
844
845 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
846 {
847         update_rq_clock(rq);
848         sched_info_dequeued(rq, p);
849         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
850 }
851
852 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
853 {
854         if (task_contributes_to_load(p))
855                 rq->nr_uninterruptible--;
856
857         enqueue_task(rq, p, flags);
858 }
859
860 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
861 {
862         if (task_contributes_to_load(p))
863                 rq->nr_uninterruptible++;
864
865         dequeue_task(rq, p, flags);
866 }
867
868 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
869 {
870 /*
871  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
872  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
873  */
874 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
875         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
876 #endif
877 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
878         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
879
880         /*
881          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
882          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
883          * {soft,}irq region.
884          *
885          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
886          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
887          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
888          * monotonic.
889          *
890          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
891          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
892          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
893          * atomic ops.
894          */
895         if (irq_delta > delta)
896                 irq_delta = delta;
897
898         rq->prev_irq_time += irq_delta;
899         delta -= irq_delta;
900 #endif
901 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
902         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
903                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
904                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
905
906                 if (unlikely(steal > delta))
907                         steal = delta;
908
909                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
910                 delta -= steal;
911         }
912 #endif
913
914         rq->clock_task += delta;
915
916 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
917         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
918                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
919 #endif
920 }
921
922 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
923 {
924         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
925         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
926
927         if (stop) {
928                 /*
929                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
930                  * userspace knows about and won't get confused about.
931                  *
932                  * Also, it will make PI more or less work without too
933                  * much confusion -- but then, stop work should not
934                  * rely on PI working anyway.
935                  */
936                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
937
938                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
939         }
940
941         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
942
943         if (old_stop) {
944                 /*
945                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
946                  * it can die in pieces.
947                  */
948                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
949         }
950 }
951
952 /*
953  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
954  */
955 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
956 {
957         return p->static_prio;
958 }
959
960 /*
961  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
962  * without taking RT-inheritance into account. Might be
963  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
964  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
965  * estimator recalculates.
966  */
967 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
968 {
969         int prio;
970
971         if (task_has_dl_policy(p))
972                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
973         else if (task_has_rt_policy(p))
974                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
975         else
976                 prio = __normal_prio(p);
977         return prio;
978 }
979
980 /*
981  * Calculate the current priority, i.e. the priority
982  * taken into account by the scheduler. This value might
983  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
984  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
985  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
986  */
987 static int effective_prio(struct task_struct *p)
988 {
989         p->normal_prio = normal_prio(p);
990         /*
991          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
992          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
993          * to the normal priority:
994          */
995         if (!rt_prio(p->prio))
996                 return p->normal_prio;
997         return p->prio;
998 }
999
1000 /**
1001  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1002  * @p: the task in question.
1003  *
1004  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1005  */
1006 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1007 {
1008         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1009 }
1010
1011 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1012                                        const struct sched_class *prev_class,
1013                                        int oldprio)
1014 {
1015         if (prev_class != p->sched_class) {
1016                 if (prev_class->switched_from)
1017                         prev_class->switched_from(rq, p);
1018                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1019         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1020                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1021 }
1022
1023 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1024 {
1025         const struct sched_class *class;
1026
1027         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1028                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1029         } else {
1030                 for_each_class(class) {
1031                         if (class == rq->curr->sched_class)
1032                                 break;
1033                         if (class == p->sched_class) {
1034                                 resched_curr(rq);
1035                                 break;
1036                         }
1037                 }
1038         }
1039
1040         /*
1041          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1042          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1043          */
1044         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1045                 rq->skip_clock_update = 1;
1046 }
1047
1048 #ifdef CONFIG_SMP
1049 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1050 {
1051 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1052         /*
1053          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1054          * ttwu() will sort out the placement.
1055          */
1056         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1057                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
1058
1059 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1060         /*
1061          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1062          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1063          *
1064          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1065          * see task_group().
1066          *
1067          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1068          * task_rq_lock().
1069          */
1070         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1071                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1072 #endif
1073 #endif
1074
1075         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1076
1077         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1078                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1079                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1080                 p->se.nr_migrations++;
1081                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1082         }
1083
1084         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1085 }
1086
1087 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1088 {
1089         if (task_on_rq_queued(p)) {
1090                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1091
1092                 src_rq = task_rq(p);
1093                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1094
1095                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1096                 set_task_cpu(p, cpu);
1097                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1098                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1099         } else {
1100                 /*
1101                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1102                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1103                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1104                  */
1105                 p->wake_cpu = cpu;
1106         }
1107 }
1108
1109 struct migration_swap_arg {
1110         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1111         int src_cpu, dst_cpu;
1112 };
1113
1114 static int migrate_swap_stop(void *data)
1115 {
1116         struct migration_swap_arg *arg = data;
1117         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1118         int ret = -EAGAIN;
1119
1120         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1121         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1122
1123         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1124                         &arg->dst_task->pi_lock);
1125         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1126         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1127                 goto unlock;
1128
1129         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1130                 goto unlock;
1131
1132         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1133                 goto unlock;
1134
1135         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1136                 goto unlock;
1137
1138         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1139         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1140
1141         ret = 0;
1142
1143 unlock:
1144         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1145         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1146         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1147
1148         return ret;
1149 }
1150
1151 /*
1152  * Cross migrate two tasks
1153  */
1154 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1155 {
1156         struct migration_swap_arg arg;
1157         int ret = -EINVAL;
1158
1159         arg = (struct migration_swap_arg){
1160                 .src_task = cur,
1161                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1162                 .dst_task = p,
1163                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1164         };
1165
1166         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1167                 goto out;
1168
1169         /*
1170          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1171          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1172          */
1173         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1174                 goto out;
1175
1176         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1177                 goto out;
1178
1179         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1180                 goto out;
1181
1182         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1183         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1184
1185 out:
1186         return ret;
1187 }
1188
1189 struct migration_arg {
1190         struct task_struct *task;
1191         int dest_cpu;
1192 };
1193
1194 static int migration_cpu_stop(void *data);
1195
1196 /*
1197  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1198  *
1199  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1200  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1201  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1202  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1203  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1204  * @p has remained unscheduled the whole time.
1205  *
1206  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1207  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1208  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1209  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1210  * waiting to become inactive.
1211  */
1212 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1213 {
1214         unsigned long flags;
1215         int running, queued;
1216         unsigned long ncsw;
1217         struct rq *rq;
1218
1219         for (;;) {
1220                 /*
1221                  * We do the initial early heuristics without holding
1222                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1223                  * the runqueue lock when things look like they will
1224                  * work out!
1225                  */
1226                 rq = task_rq(p);
1227
1228                 /*
1229                  * If the task is actively running on another CPU
1230                  * still, just relax and busy-wait without holding
1231                  * any locks.
1232                  *
1233                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1234                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1235                  * But we don't care, since "task_running()" will
1236                  * return false if the runqueue has changed and p
1237                  * is actually now running somewhere else!
1238                  */
1239                 while (task_running(rq, p)) {
1240                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1241                                 return 0;
1242                         cpu_relax();
1243                 }
1244
1245                 /*
1246                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1247                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1248                  * just go back and repeat.
1249                  */
1250                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1251                 trace_sched_wait_task(p);
1252                 running = task_running(rq, p);
1253                 queued = task_on_rq_queued(p);
1254                 ncsw = 0;
1255                 if (!match_state || p->state == match_state)
1256                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1257                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1258
1259                 /*
1260                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1261                  */
1262                 if (unlikely(!ncsw))
1263                         break;
1264
1265                 /*
1266                  * Was it really running after all now that we
1267                  * checked with the proper locks actually held?
1268                  *
1269                  * Oops. Go back and try again..
1270                  */
1271                 if (unlikely(running)) {
1272                         cpu_relax();
1273                         continue;
1274                 }
1275
1276                 /*
1277                  * It's not enough that it's not actively running,
1278                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1279                  * preempted!
1280                  *
1281                  * So if it was still runnable (but just not actively
1282                  * running right now), it's preempted, and we should
1283                  * yield - it could be a while.
1284                  */
1285                 if (unlikely(queued)) {
1286                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1287
1288                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1289                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1290                         continue;
1291                 }
1292
1293                 /*
1294                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1295                  * runnable, which means that it will never become
1296                  * running in the future either. We're all done!
1297                  */
1298                 break;
1299         }
1300
1301         return ncsw;
1302 }
1303
1304 /***
1305  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1306  * @p: the to-be-kicked thread
1307  *
1308  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1309  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1310  *
1311  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1312  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1313  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1314  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1315  * achieved as well.
1316  */
1317 void kick_process(struct task_struct *p)
1318 {
1319         int cpu;
1320
1321         preempt_disable();
1322         cpu = task_cpu(p);
1323         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1324                 smp_send_reschedule(cpu);
1325         preempt_enable();
1326 }
1327 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1328 #endif /* CONFIG_SMP */
1329
1330 #ifdef CONFIG_SMP
1331 /*
1332  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1333  */
1334 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1335 {
1336         int nid = cpu_to_node(cpu);
1337         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1338         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1339         int dest_cpu;
1340
1341         /*
1342          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1343          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1344          * select the cpu on the other node.
1345          */
1346         if (nid != -1) {
1347                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1348
1349                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1350                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1351                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1352                                 continue;
1353                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1354                                 continue;
1355                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1356                                 return dest_cpu;
1357                 }
1358         }
1359
1360         for (;;) {
1361                 /* Any allowed, online CPU? */
1362                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1363                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1364                                 continue;
1365                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1366                                 continue;
1367                         goto out;
1368                 }
1369
1370                 switch (state) {
1371                 case cpuset:
1372                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1373                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1374                         state = possible;
1375                         break;
1376
1377                 case possible:
1378                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1379                         state = fail;
1380                         break;
1381
1382                 case fail:
1383                         BUG();
1384                         break;
1385                 }
1386         }
1387
1388 out:
1389         if (state != cpuset) {
1390                 /*
1391                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1392                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1393                  * leave kernel.
1394                  */
1395                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1396                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1397                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1398                 }
1399         }
1400
1401         return dest_cpu;
1402 }
1403
1404 /*
1405  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1406  */
1407 static inline
1408 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1409 {
1410         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1411
1412         /*
1413          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1414          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1415          * cpu.
1416          *
1417          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1418          *
1419          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1420          *   not worry about this generic constraint ]
1421          */
1422         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1423                      !cpu_online(cpu)))
1424                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1425
1426         return cpu;
1427 }
1428
1429 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1430 {
1431         s64 diff = sample - *avg;
1432         *avg += diff >> 3;
1433 }
1434 #endif
1435
1436 static void
1437 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1438 {
1439 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1440         struct rq *rq = this_rq();
1441
1442 #ifdef CONFIG_SMP
1443         int this_cpu = smp_processor_id();
1444
1445         if (cpu == this_cpu) {
1446                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1447                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1448         } else {
1449                 struct sched_domain *sd;
1450
1451                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1452                 rcu_read_lock();
1453                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1454                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1455                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1456                                 break;
1457                         }
1458                 }
1459                 rcu_read_unlock();
1460         }
1461
1462         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1463                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1464
1465 #endif /* CONFIG_SMP */
1466
1467         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1468         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1469
1470         if (wake_flags & WF_SYNC)
1471                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1472
1473 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1474 }
1475
1476 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1477 {
1478         activate_task(rq, p, en_flags);
1479         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1480
1481         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1482         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1483                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1488  */
1489 static void
1490 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1491 {
1492         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1493         trace_sched_wakeup(p, true);
1494
1495         p->state = TASK_RUNNING;
1496 #ifdef CONFIG_SMP
1497         if (p->sched_class->task_woken)
1498                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1499
1500         if (rq->idle_stamp) {
1501                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1502                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1503
1504                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1505
1506                 if (rq->avg_idle > max)
1507                         rq->avg_idle = max;
1508
1509                 rq->idle_stamp = 0;
1510         }
1511 #endif
1512 }
1513
1514 static void
1515 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1516 {
1517 #ifdef CONFIG_SMP
1518         if (p->sched_contributes_to_load)
1519                 rq->nr_uninterruptible--;
1520 #endif
1521
1522         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1523         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1528  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1529  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1530  * the task is still ->on_rq.
1531  */
1532 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1533 {
1534         struct rq *rq;
1535         int ret = 0;
1536
1537         rq = __task_rq_lock(p);
1538         if (task_on_rq_queued(p)) {
1539                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1540                 update_rq_clock(rq);
1541                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1542                 ret = 1;
1543         }
1544         __task_rq_unlock(rq);
1545
1546         return ret;
1547 }
1548
1549 #ifdef CONFIG_SMP
1550 void sched_ttwu_pending(void)
1551 {
1552         struct rq *rq = this_rq();
1553         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1554         struct task_struct *p;
1555         unsigned long flags;
1556
1557         if (!llist)
1558                 return;
1559
1560         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1561
1562         while (llist) {
1563                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1564                 llist = llist_next(llist);
1565                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1566         }
1567
1568         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1569 }
1570
1571 void scheduler_ipi(void)
1572 {
1573         /*
1574          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1575          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1576          * this IPI.
1577          */
1578         preempt_fold_need_resched();
1579
1580         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1581                 return;
1582
1583         /*
1584          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1585          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1586          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1587          * we do call them.
1588          *
1589          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1590          * properly.
1591          *
1592          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1593          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1594          * somewhat pessimize the simple resched case.
1595          */
1596         irq_enter();
1597         sched_ttwu_pending();
1598
1599         /*
1600          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1601          */
1602         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1603                 this_rq()->idle_balance = 1;
1604                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1605         }
1606         irq_exit();
1607 }
1608
1609 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1610 {
1611         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1612
1613         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1614                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1615                         smp_send_reschedule(cpu);
1616                 else
1617                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1618         }
1619 }
1620
1621 void wake_up_if_idle(int cpu)
1622 {
1623         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1624         unsigned long flags;
1625
1626         if (!is_idle_task(rq->curr))
1627                 return;
1628
1629         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1630                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1631         } else {
1632                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1633                 if (is_idle_task(rq->curr))
1634                         smp_send_reschedule(cpu);
1635                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1636                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1637         }
1638 }
1639
1640 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1641 {
1642         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1643 }
1644 #endif /* CONFIG_SMP */
1645
1646 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1647 {
1648         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1649
1650 #if defined(CONFIG_SMP)
1651         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1652                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1653                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1654                 return;
1655         }
1656 #endif
1657
1658         raw_spin_lock(&rq->lock);
1659         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1660         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1661 }
1662
1663 /**
1664  * try_to_wake_up - wake up a thread
1665  * @p: the thread to be awakened
1666  * @state: the mask of task states that can be woken
1667  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1668  *
1669  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1670  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1671  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1672  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1673  * runnable without the overhead of this.
1674  *
1675  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1676  * or @state didn't match @p's state.
1677  */
1678 static int
1679 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1680 {
1681         unsigned long flags;
1682         int cpu, success = 0;
1683
1684         /*
1685          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1686          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1687          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1688          * set_current_state() the waiting thread does.
1689          */
1690         smp_mb__before_spinlock();
1691         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1692         if (!(p->state & state))
1693                 goto out;
1694
1695         success = 1; /* we're going to change ->state */
1696         cpu = task_cpu(p);
1697
1698         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1699                 goto stat;
1700
1701 #ifdef CONFIG_SMP
1702         /*
1703          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1704          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1705          */
1706         while (p->on_cpu)
1707                 cpu_relax();
1708         /*
1709          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1710          */
1711         smp_rmb();
1712
1713         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1714         p->state = TASK_WAKING;
1715
1716         if (p->sched_class->task_waking)
1717                 p->sched_class->task_waking(p);
1718
1719         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1720         if (task_cpu(p) != cpu) {
1721                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1722                 set_task_cpu(p, cpu);
1723         }
1724 #endif /* CONFIG_SMP */
1725
1726         ttwu_queue(p, cpu);
1727 stat:
1728         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1729 out:
1730         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1731
1732         return success;
1733 }
1734
1735 /**
1736  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1737  * @p: the thread to be awakened
1738  *
1739  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1740  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1741  * the current task.
1742  */
1743 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1744 {
1745         struct rq *rq = task_rq(p);
1746
1747         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1748             WARN_ON_ONCE(p == current))
1749                 return;
1750
1751         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1752
1753         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1754                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1755                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1756                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1757         }
1758
1759         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1760                 goto out;
1761
1762         if (!task_on_rq_queued(p))
1763                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1764
1765         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1766         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1767 out:
1768         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1769 }
1770
1771 /**
1772  * wake_up_process - Wake up a specific process
1773  * @p: The process to be woken up.
1774  *
1775  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1776  * processes.
1777  *
1778  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1779  *
1780  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1781  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1782  */
1783 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1784 {
1785         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1786         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1787 }
1788 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1789
1790 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1791 {
1792         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1793 }
1794
1795 /*
1796  * This function clears the sched_dl_entity static params.
1797  */
1798 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
1799 {
1800         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
1801
1802         dl_se->dl_runtime = 0;
1803         dl_se->dl_deadline = 0;
1804         dl_se->dl_period = 0;
1805         dl_se->flags = 0;
1806         dl_se->dl_bw = 0;
1807 }
1808
1809 /*
1810  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1811  * p is forked by current.
1812  *
1813  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1814  */
1815 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1816 {
1817         p->on_rq                        = 0;
1818
1819         p->se.on_rq                     = 0;
1820         p->se.exec_start                = 0;
1821         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1822         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1823         p->se.nr_migrations             = 0;
1824         p->se.vruntime                  = 0;
1825         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1826
1827 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1828         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1829 #endif
1830
1831         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1832         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1833         __dl_clear_params(p);
1834
1835         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1836
1837 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1838         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1839 #endif
1840
1841 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1842         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1843                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1844                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1845         }
1846
1847         if (clone_flags & CLONE_VM)
1848                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1849         else
1850                 p->numa_preferred_nid = -1;
1851
1852         p->node_stamp = 0ULL;
1853         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1854         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1855         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1856         p->numa_faults_memory = NULL;
1857         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1858         p->last_task_numa_placement = 0;
1859         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1860
1861         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1862         p->numa_group = NULL;
1863 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1864 }
1865
1866 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1867 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1868 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1869 {
1870         if (enabled)
1871                 sched_feat_set("NUMA");
1872         else
1873                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1874 }
1875 #else
1876 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1877
1878 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1879 {
1880         numabalancing_enabled = enabled;
1881 }
1882 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1883
1884 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1885 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1886                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1887 {
1888         struct ctl_table t;
1889         int err;
1890         int state = numabalancing_enabled;
1891
1892         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1893                 return -EPERM;
1894
1895         t = *table;
1896         t.data = &state;
1897         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1898         if (err < 0)
1899                 return err;
1900         if (write)
1901                 set_numabalancing_state(state);
1902         return err;
1903 }
1904 #endif
1905 #endif
1906
1907 /*
1908  * fork()/clone()-time setup:
1909  */
1910 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1911 {
1912         unsigned long flags;
1913         int cpu = get_cpu();
1914
1915         __sched_fork(clone_flags, p);
1916         /*
1917          * We mark the process as running here. This guarantees that
1918          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1919          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1920          */
1921         p->state = TASK_RUNNING;
1922
1923         /*
1924          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1925          */
1926         p->prio = current->normal_prio;
1927
1928         /*
1929          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1930          */
1931         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1932                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1933                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1934                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1935                         p->rt_priority = 0;
1936                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1937                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1938
1939                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1940                 set_load_weight(p);
1941
1942                 /*
1943                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1944                  * fulfilled its duty:
1945                  */
1946                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1947         }
1948
1949         if (dl_prio(p->prio)) {
1950                 put_cpu();
1951                 return -EAGAIN;
1952         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1953                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1954         } else {
1955                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1956         }
1957
1958         if (p->sched_class->task_fork)
1959                 p->sched_class->task_fork(p);
1960
1961         /*
1962          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1963          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1964          * is ran before sched_fork().
1965          *
1966          * Silence PROVE_RCU.
1967          */
1968         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1969         set_task_cpu(p, cpu);
1970         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1971
1972 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1973         if (likely(sched_info_on()))
1974                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1975 #endif
1976 #if defined(CONFIG_SMP)
1977         p->on_cpu = 0;
1978 #endif
1979         init_task_preempt_count(p);
1980 #ifdef CONFIG_SMP
1981         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1982         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1983 #endif
1984
1985         put_cpu();
1986         return 0;
1987 }
1988
1989 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1990 {
1991         if (runtime == RUNTIME_INF)
1992                 return 1ULL << 20;
1993
1994         /*
1995          * Doing this here saves a lot of checks in all
1996          * the calling paths, and returning zero seems
1997          * safe for them anyway.
1998          */
1999         if (period == 0)
2000                 return 0;
2001
2002         return div64_u64(runtime << 20, period);
2003 }
2004
2005 #ifdef CONFIG_SMP
2006 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2007 {
2008         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2009                            "sched RCU must be held");
2010         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2011 }
2012
2013 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2014 {
2015         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2016         int cpus = 0;
2017
2018         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2019                            "sched RCU must be held");
2020         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2021                 cpus++;
2022
2023         return cpus;
2024 }
2025 #else
2026 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2027 {
2028         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2029 }
2030
2031 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2032 {
2033         return 1;
2034 }
2035 #endif
2036
2037 static inline
2038 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2039 {
2040         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
2041 }
2042
2043 static inline
2044 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2045 {
2046         dl_b->total_bw += tsk_bw;
2047 }
2048
2049 static inline
2050 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
2051 {
2052         return dl_b->bw != -1 &&
2053                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
2054 }
2055
2056 /*
2057  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2058  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2059  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2060  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2061  *
2062  * This function is called while holding p's rq->lock.
2063  */
2064 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2065                        const struct sched_attr *attr)
2066 {
2067
2068         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2069         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2070         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2071         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2072         int cpus, err = -1;
2073
2074         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2075                 return 0;
2076
2077         /*
2078          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2079          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2080          * allocated bandwidth of the container.
2081          */
2082         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2083         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2084         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2085             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2086                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2087                 err = 0;
2088         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2089                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2090                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2091                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2092                 err = 0;
2093         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2094                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2095                 err = 0;
2096         }
2097         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2098
2099         return err;
2100 }
2101
2102 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2103
2104 /*
2105  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2106  *
2107  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2108  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2109  * on the runqueue and wakes it.
2110  */
2111 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2112 {
2113         unsigned long flags;
2114         struct rq *rq;
2115
2116         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2117 #ifdef CONFIG_SMP
2118         /*
2119          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2120          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2121          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2122          */
2123         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2124 #endif
2125
2126         /* Initialize new task's runnable average */
2127         init_task_runnable_average(p);
2128         rq = __task_rq_lock(p);
2129         activate_task(rq, p, 0);
2130         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2131         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2132         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2133 #ifdef CONFIG_SMP
2134         if (p->sched_class->task_woken)
2135                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2136 #endif
2137         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2138 }
2139
2140 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2141
2142 /**
2143  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2144  * @notifier: notifier struct to register
2145  */
2146 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2147 {
2148         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2149 }
2150 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2151
2152 /**
2153  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2154  * @notifier: notifier struct to unregister
2155  *
2156  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2157  */
2158 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2159 {
2160         hlist_del(&notifier->link);
2161 }
2162 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2163
2164 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2165 {
2166         struct preempt_notifier *notifier;
2167
2168         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2169                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2170 }
2171
2172 static void
2173 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2174                                  struct task_struct *next)
2175 {
2176         struct preempt_notifier *notifier;
2177
2178         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2179                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2180 }
2181
2182 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2183
2184 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2185 {
2186 }
2187
2188 static void
2189 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2190                                  struct task_struct *next)
2191 {
2192 }
2193
2194 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2195
2196 /**
2197  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2198  * @rq: the runqueue preparing to switch
2199  * @prev: the current task that is being switched out
2200  * @next: the task we are going to switch to.
2201  *
2202  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2203  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2204  * switch.
2205  *
2206  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2207  * hooks.
2208  */
2209 static inline void
2210 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2211                     struct task_struct *next)
2212 {
2213         trace_sched_switch(prev, next);
2214         sched_info_switch(rq, prev, next);
2215         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2216         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2217         prepare_lock_switch(rq, next);
2218         prepare_arch_switch(next);
2219 }
2220
2221 /**
2222  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2223  * @rq: runqueue associated with task-switch
2224  * @prev: the thread we just switched away from.
2225  *
2226  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2227  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2228  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2229  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2230  *
2231  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2232  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2233  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2234  * details.)
2235  */
2236 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2237         __releases(rq->lock)
2238 {
2239         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2240         long prev_state;
2241
2242         rq->prev_mm = NULL;
2243
2244         /*
2245          * A task struct has one reference for the use as "current".
2246          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2247          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2248          * the scheduled task must drop that reference.
2249          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2250          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2251          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2252          * be dropped twice.
2253          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2254          */
2255         prev_state = prev->state;
2256         vtime_task_switch(prev);
2257         finish_arch_switch(prev);
2258         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2259         finish_lock_switch(rq, prev);
2260         finish_arch_post_lock_switch();
2261
2262         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2263         if (mm)
2264                 mmdrop(mm);
2265         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2266                 if (prev->sched_class->task_dead)
2267                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2268
2269                 /*
2270                  * Remove function-return probe instances associated with this
2271                  * task and put them back on the free list.
2272                  */
2273                 kprobe_flush_task(prev);
2274                 put_task_struct(prev);
2275         }
2276
2277         tick_nohz_task_switch(current);
2278 }
2279
2280 #ifdef CONFIG_SMP
2281
2282 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2283 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2284 {
2285         if (rq->post_schedule) {
2286                 unsigned long flags;
2287
2288                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2289                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2290                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2291                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2292
2293                 rq->post_schedule = 0;
2294         }
2295 }
2296
2297 #else
2298
2299 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2300 {
2301 }
2302
2303 #endif
2304
2305 /**
2306  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2307  * @prev: the thread we just switched away from.
2308  */
2309 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2310         __releases(rq->lock)
2311 {
2312         struct rq *rq = this_rq();
2313
2314         finish_task_switch(rq, prev);
2315
2316         /*
2317          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2318          * task_switch?
2319          */
2320         post_schedule(rq);
2321
2322         if (current->set_child_tid)
2323                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2324 }
2325
2326 /*
2327  * context_switch - switch to the new MM and the new
2328  * thread's register state.
2329  */
2330 static inline void
2331 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2332                struct task_struct *next)
2333 {
2334         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2335
2336         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2337
2338         mm = next->mm;
2339         oldmm = prev->active_mm;
2340         /*
2341          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2342          * combine the page table reload and the switch backend into
2343          * one hypercall.
2344          */
2345         arch_start_context_switch(prev);
2346
2347         if (!mm) {
2348                 next->active_mm = oldmm;
2349                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2350                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2351         } else
2352                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2353
2354         if (!prev->mm) {
2355                 prev->active_mm = NULL;
2356                 rq->prev_mm = oldmm;
2357         }
2358         /*
2359          * Since the runqueue lock will be released by the next
2360          * task (which is an invalid locking op but in the case
2361          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2362          * do an early lockdep release here:
2363          */
2364         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2365
2366         context_tracking_task_switch(prev, next);
2367         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2368         switch_to(prev, next, prev);
2369
2370         barrier();
2371         /*
2372          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2373          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2374          * frame will be invalid.
2375          */
2376         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2377 }
2378
2379 /*
2380  * nr_running and nr_context_switches:
2381  *
2382  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2383  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2384  */
2385 unsigned long nr_running(void)
2386 {
2387         unsigned long i, sum = 0;
2388
2389         for_each_online_cpu(i)
2390                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2391
2392         return sum;
2393 }
2394
2395 /*
2396  * Check if only the current task is running on the cpu.
2397  */
2398 bool single_task_running(void)
2399 {
2400         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2401                 return true;
2402         else
2403                 return false;
2404 }
2405 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2406
2407 unsigned long long nr_context_switches(void)
2408 {
2409         int i;
2410         unsigned long long sum = 0;
2411
2412         for_each_possible_cpu(i)
2413                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2414
2415         return sum;
2416 }
2417
2418 unsigned long nr_iowait(void)
2419 {
2420         unsigned long i, sum = 0;
2421
2422         for_each_possible_cpu(i)
2423                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2424
2425         return sum;
2426 }
2427
2428 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2429 {
2430         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2431         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2432 }
2433
2434 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2435 {
2436         struct rq *this = this_rq();
2437         *nr_waiters = atomic_read(&this->nr_iowait);
2438         *load = this->cpu_load[0];
2439 }
2440
2441 #ifdef CONFIG_SMP
2442
2443 /*
2444  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2445  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2446  */
2447 void sched_exec(void)
2448 {
2449         struct task_struct *p = current;
2450         unsigned long flags;
2451         int dest_cpu;
2452
2453         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2454         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2455         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2456                 goto unlock;
2457
2458         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2459                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2460
2461                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2462                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2463                 return;
2464         }
2465 unlock:
2466         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2467 }
2468
2469 #endif
2470
2471 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2472 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2473
2474 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2475 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2476
2477 /*
2478  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2479  * @p in case that task is currently running.
2480  *
2481  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2482  */
2483 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2484 {
2485         u64 ns = 0;
2486
2487         /*
2488          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2489          * project cycles that may never be accounted to this
2490          * thread, breaking clock_gettime().
2491          */
2492         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2493                 update_rq_clock(rq);
2494                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2495                 if ((s64)ns < 0)
2496                         ns = 0;
2497         }
2498
2499         return ns;
2500 }
2501
2502 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2503 {
2504         unsigned long flags;
2505         struct rq *rq;
2506         u64 ns = 0;
2507
2508         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2509         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2510         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2511
2512         return ns;
2513 }
2514
2515 /*
2516  * Return accounted runtime for the task.
2517  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2518  * pending runtime that have not been accounted yet.
2519  */
2520 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2521 {
2522         unsigned long flags;
2523         struct rq *rq;
2524         u64 ns = 0;
2525
2526 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2527         /*
2528          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2529          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2530          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2531          *
2532          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2533          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2534          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2535          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2536          * been accounted, so we're correct here as well.
2537          */
2538         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2539                 return p->se.sum_exec_runtime;
2540 #endif
2541
2542         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2543         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2544         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2545
2546         return ns;
2547 }
2548
2549 /*
2550  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2551  * We call it with interrupts disabled.
2552  */
2553 void scheduler_tick(void)
2554 {
2555         int cpu = smp_processor_id();
2556         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2557         struct task_struct *curr = rq->curr;
2558
2559         sched_clock_tick();
2560
2561         raw_spin_lock(&rq->lock);
2562         update_rq_clock(rq);
2563         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2564         update_cpu_load_active(rq);
2565         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2566
2567         perf_event_task_tick();
2568
2569 #ifdef CONFIG_SMP
2570         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2571         trigger_load_balance(rq);
2572 #endif
2573         rq_last_tick_reset(rq);
2574 }
2575
2576 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2577 /**
2578  * scheduler_tick_max_deferment
2579  *
2580  * Keep at least one tick per second when a single
2581  * active task is running because the scheduler doesn't
2582  * yet completely support full dynticks environment.
2583  *
2584  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2585  * balancing, etc... continue to move forward, even
2586  * with a very low granularity.
2587  *
2588  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2589  */
2590 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2591 {
2592         struct rq *rq = this_rq();
2593         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2594
2595         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2596
2597         if (time_before_eq(next, now))
2598                 return 0;
2599
2600         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2601 }
2602 #endif
2603
2604 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2605 {
2606         if (in_lock_functions(addr)) {
2607                 addr = CALLER_ADDR2;
2608                 if (in_lock_functions(addr))
2609                         addr = CALLER_ADDR3;
2610         }
2611         return addr;
2612 }
2613
2614 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2615                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2616
2617 void preempt_count_add(int val)
2618 {
2619 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2620         /*
2621          * Underflow?
2622          */
2623         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2624                 return;
2625 #endif
2626         __preempt_count_add(val);
2627 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2628         /*
2629          * Spinlock count overflowing soon?
2630          */
2631         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2632                                 PREEMPT_MASK - 10);
2633 #endif
2634         if (preempt_count() == val) {
2635                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2636 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2637                 current->preempt_disable_ip = ip;
2638 #endif
2639                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2640         }
2641 }
2642 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2643 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2644
2645 void preempt_count_sub(int val)
2646 {
2647 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2648         /*
2649          * Underflow?
2650          */
2651         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2652                 return;
2653         /*
2654          * Is the spinlock portion underflowing?
2655          */
2656         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2657                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2658                 return;
2659 #endif
2660
2661         if (preempt_count() == val)
2662                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2663         __preempt_count_sub(val);
2664 }
2665 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2666 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2667
2668 #endif
2669
2670 /*
2671  * Print scheduling while atomic bug:
2672  */
2673 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2674 {
2675         if (oops_in_progress)
2676                 return;
2677
2678         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2679                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2680
2681         debug_show_held_locks(prev);
2682         print_modules();
2683         if (irqs_disabled())
2684                 print_irqtrace_events(prev);
2685 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2686         if (in_atomic_preempt_off()) {
2687                 pr_err("Preemption disabled at:");
2688                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2689                 pr_cont("\n");
2690         }
2691 #endif
2692         dump_stack();
2693         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2694 }
2695
2696 /*
2697  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2698  */
2699 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2700 {
2701 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2702         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2703 #endif
2704         /*
2705          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2706          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2707          * if we are scheduling when we should not.
2708          */
2709         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2710                 __schedule_bug(prev);
2711         rcu_sleep_check();
2712
2713         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2714
2715         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2716 }
2717
2718 /*
2719  * Pick up the highest-prio task:
2720  */
2721 static inline struct task_struct *
2722 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2723 {
2724         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2725         struct task_struct *p;
2726
2727         /*
2728          * Optimization: we know that if all tasks are in
2729          * the fair class we can call that function directly:
2730          */
2731         if (likely(prev->sched_class == class &&
2732                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2733                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2734                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2735                         goto again;
2736
2737                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2738                 if (unlikely(!p))
2739                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2740
2741                 return p;
2742         }
2743
2744 again:
2745         for_each_class(class) {
2746                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2747                 if (p) {
2748                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2749                                 goto again;
2750                         return p;
2751                 }
2752         }
2753
2754         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2755 }
2756
2757 /*
2758  * __schedule() is the main scheduler function.
2759  *
2760  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2761  *
2762  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2763  *
2764  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2765  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2766  *
2767  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2768  *      interrupt handler scheduler_tick().
2769  *
2770  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2771  *      task to the run-queue and that's it.
2772  *
2773  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2774  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2775  *      called on the nearest possible occasion:
2776  *
2777  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2778  *
2779  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2780  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2781  *           spin_unlock()!)
2782  *
2783  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2784  *           preemptible context
2785  *
2786  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2787  *         then at the next:
2788  *
2789  *          - cond_resched() call
2790  *          - explicit schedule() call
2791  *          - return from syscall or exception to user-space
2792  *          - return from interrupt-handler to user-space
2793  */
2794 static void __sched __schedule(void)
2795 {
2796         struct task_struct *prev, *next;
2797         unsigned long *switch_count;
2798         struct rq *rq;
2799         int cpu;
2800
2801 need_resched:
2802         preempt_disable();
2803         cpu = smp_processor_id();
2804         rq = cpu_rq(cpu);
2805         rcu_note_context_switch(cpu);
2806         prev = rq->curr;
2807
2808         schedule_debug(prev);
2809
2810         if (sched_feat(HRTICK))
2811                 hrtick_clear(rq);
2812
2813         /*
2814          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2815          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2816          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2817          */
2818         smp_mb__before_spinlock();
2819         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2820
2821         switch_count = &prev->nivcsw;
2822         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2823                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2824                         prev->state = TASK_RUNNING;
2825                 } else {
2826                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2827                         prev->on_rq = 0;
2828
2829                         /*
2830                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2831                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2832                          * concurrency.
2833                          */
2834                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2835                                 struct task_struct *to_wakeup;
2836
2837                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2838                                 if (to_wakeup)
2839                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2840                         }
2841                 }
2842                 switch_count = &prev->nvcsw;
2843         }
2844
2845         if (task_on_rq_queued(prev) || rq->skip_clock_update < 0)
2846                 update_rq_clock(rq);
2847
2848         next = pick_next_task(rq, prev);
2849         clear_tsk_need_resched(prev);
2850         clear_preempt_need_resched();
2851         rq->skip_clock_update = 0;
2852
2853         if (likely(prev != next)) {
2854                 rq->nr_switches++;
2855                 rq->curr = next;
2856                 ++*switch_count;
2857
2858                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2859                 /*
2860                  * The context switch have flipped the stack from under us
2861                  * and restored the local variables which were saved when
2862                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2863                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2864                  */
2865                 cpu = smp_processor_id();
2866                 rq = cpu_rq(cpu);
2867         } else
2868                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2869
2870         post_schedule(rq);
2871
2872         sched_preempt_enable_no_resched();
2873         if (need_resched())
2874                 goto need_resched;
2875 }
2876
2877 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2878 {
2879         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2880                 return;
2881         /*
2882          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2883          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2884          */
2885         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2886                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2887 }
2888
2889 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2890 {
2891         struct task_struct *tsk = current;
2892
2893         sched_submit_work(tsk);
2894         __schedule();
2895 }
2896 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2897
2898 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2899 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2900 {
2901         /*
2902          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2903          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2904          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2905          * we find a better solution.
2906          */
2907         user_exit();
2908         schedule();
2909         user_enter();
2910 }
2911 #endif
2912
2913 /**
2914  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2915  *
2916  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2917  */
2918 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2919 {
2920         sched_preempt_enable_no_resched();
2921         schedule();
2922         preempt_disable();
2923 }
2924
2925 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2926 /*
2927  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2928  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2929  * occur there and call schedule directly.
2930  */
2931 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2932 {
2933         /*
2934          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2935          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2936          */
2937         if (likely(!preemptible()))
2938                 return;
2939
2940         do {
2941                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2942                 __schedule();
2943                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2944
2945                 /*
2946                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2947                  * between schedule and now.
2948                  */
2949                 barrier();
2950         } while (need_resched());
2951 }
2952 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
2953 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2954
2955 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2956 /**
2957  * preempt_schedule_context - preempt_schedule called by tracing
2958  *
2959  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
2960  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
2961  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
2962  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
2963  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
2964  * to be called when the system is still in usermode.
2965  *
2966  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
2967  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
2968  * calling the scheduler.
2969  */
2970 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_context(void)
2971 {
2972         enum ctx_state prev_ctx;
2973
2974         if (likely(!preemptible()))
2975                 return;
2976
2977         do {
2978                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2979                 /*
2980                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
2981                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
2982                  * an infinite recursion.
2983                  */
2984                 prev_ctx = exception_enter();
2985                 __schedule();
2986                 exception_exit(prev_ctx);
2987
2988                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2989                 barrier();
2990         } while (need_resched());
2991 }
2992 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_context);
2993 #endif /* CONFIG_CONTEXT_TRACKING */
2994
2995 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2996
2997 /*
2998  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2999  * off of irq context.
3000  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3001  * protect us against recursive calling from irq.
3002  */
3003 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3004 {
3005         enum ctx_state prev_state;
3006
3007         /* Catch callers which need to be fixed */
3008         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3009
3010         prev_state = exception_enter();
3011
3012         do {
3013                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
3014                 local_irq_enable();
3015                 __schedule();
3016                 local_irq_disable();
3017                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
3018
3019                 /*
3020                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3021                  * between schedule and now.
3022                  */
3023                 barrier();
3024         } while (need_resched());
3025
3026         exception_exit(prev_state);
3027 }
3028
3029 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3030                           void *key)
3031 {
3032         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3033 }
3034 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3035
3036 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3037
3038 /*
3039  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3040  * @p: task
3041  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3042  *
3043  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3044  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3045  *
3046  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3047  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3048  */
3049 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3050 {
3051         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3052         struct rq *rq;
3053         const struct sched_class *prev_class;
3054
3055         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3056
3057         rq = __task_rq_lock(p);
3058
3059         /*
3060          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3061          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3062          *
3063          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3064          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3065          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3066          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3067          * with interrupts disabled and will complete the lock
3068          * protected section without being interrupted. So there is no
3069          * real need to boost.
3070          */
3071         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3072                 WARN_ON(p != rq->curr);
3073                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3074                 goto out_unlock;
3075         }
3076
3077         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3078         oldprio = p->prio;
3079         prev_class = p->sched_class;
3080         queued = task_on_rq_queued(p);
3081         running = task_current(rq, p);
3082         if (queued)
3083                 dequeue_task(rq, p, 0);
3084         if (running)
3085                 put_prev_task(rq, p);
3086
3087         /*
3088          * Boosting condition are:
3089          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3090          *      --> -dl task blocks on mutex A
3091          *
3092          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3093          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3094          *          running task
3095          */
3096         if (dl_prio(prio)) {
3097                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3098                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3099                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3100                         p->dl.dl_boosted = 1;
3101                         p->dl.dl_throttled = 0;
3102                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3103                 } else
3104                         p->dl.dl_boosted = 0;
3105                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3106         } else if (rt_prio(prio)) {
3107                 if (dl_prio(oldprio))
3108                         p->dl.dl_boosted = 0;
3109                 if (oldprio < prio)
3110                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3111                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3112         } else {
3113                 if (dl_prio(oldprio))
3114                         p->dl.dl_boosted = 0;
3115                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3116         }
3117
3118         p->prio = prio;
3119
3120         if (running)
3121                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3122         if (queued)
3123                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3124
3125         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3126 out_unlock:
3127         __task_rq_unlock(rq);
3128 }
3129 #endif
3130
3131 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3132 {
3133         int old_prio, delta, queued;
3134         unsigned long flags;
3135         struct rq *rq;
3136
3137         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3138                 return;
3139         /*
3140          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3141          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3142          */
3143         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3144         /*
3145          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3146          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3147          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3148          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3149          */
3150         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3151                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3152                 goto out_unlock;
3153         }
3154         queued = task_on_rq_queued(p);
3155         if (queued)
3156                 dequeue_task(rq, p, 0);
3157
3158         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3159         set_load_weight(p);
3160         old_prio = p->prio;
3161         p->prio = effective_prio(p);
3162         delta = p->prio - old_prio;
3163
3164         if (queued) {
3165                 enqueue_task(rq, p, 0);
3166                 /*
3167                  * If the task increased its priority or is running and
3168                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3169                  */
3170                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3171                         resched_curr(rq);
3172         }
3173 out_unlock:
3174         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3175 }
3176 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3177
3178 /*
3179  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3180  * @p: task
3181  * @nice: nice value
3182  */
3183 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3184 {
3185         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3186         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3187
3188         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3189                 capable(CAP_SYS_NICE));
3190 }
3191
3192 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3193
3194 /*
3195  * sys_nice - change the priority of the current process.
3196  * @increment: priority increment
3197  *
3198  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3199  * does similar things.
3200  */
3201 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3202 {
3203         long nice, retval;
3204
3205         /*
3206          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3207          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3208          * and we have a single winner.
3209          */
3210         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3211         nice = task_nice(current) + increment;
3212
3213         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3214         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3215                 return -EPERM;
3216
3217         retval = security_task_setnice(current, nice);
3218         if (retval)
3219                 return retval;
3220
3221         set_user_nice(current, nice);
3222         return 0;
3223 }
3224
3225 #endif
3226
3227 /**
3228  * task_prio - return the priority value of a given task.
3229  * @p: the task in question.
3230  *
3231  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3232  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3233  * around 0, value goes from -16 to +15.
3234  */
3235 int task_prio(const struct task_struct *p)
3236 {
3237         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3238 }
3239
3240 /**
3241  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3242  * @cpu: the processor in question.
3243  *
3244  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3245  */
3246 int idle_cpu(int cpu)
3247 {
3248         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3249
3250         if (rq->curr != rq->idle)
3251                 return 0;
3252
3253         if (rq->nr_running)
3254                 return 0;
3255
3256 #ifdef CONFIG_SMP
3257         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3258                 return 0;
3259 #endif
3260
3261         return 1;
3262 }
3263
3264 /**
3265  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3266  * @cpu: the processor in question.
3267  *
3268  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3269  */
3270 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3271 {
3272         return cpu_rq(cpu)->idle;
3273 }
3274
3275 /**
3276  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3277  * @pid: the pid in question.
3278  *
3279  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3280  */
3281 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3282 {
3283         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3284 }
3285
3286 /*
3287  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3288  * SCHED_DEADLINE task.
3289  *
3290  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3291  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3292  * for the first time with its new policy.
3293  */
3294 static void
3295 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3296 {
3297         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3298
3299         init_dl_task_timer(dl_se);
3300         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3301         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3302         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3303         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3304         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3305         dl_se->dl_throttled = 0;
3306         dl_se->dl_new = 1;
3307         dl_se->dl_yielded = 0;
3308 }
3309
3310 /*
3311  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3312  * it calls know not to change it.
3313  */
3314 #define SETPARAM_POLICY -1
3315
3316 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3317                 const struct sched_attr *attr)
3318 {
3319         int policy = attr->sched_policy;
3320
3321         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3322                 policy = p->policy;
3323
3324         p->policy = policy;
3325
3326         if (dl_policy(policy))
3327                 __setparam_dl(p, attr);
3328         else if (fair_policy(policy))
3329                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3330
3331         /*
3332          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3333          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3334          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3335          */
3336         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3337         p->normal_prio = normal_prio(p);
3338         set_load_weight(p);
3339 }
3340
3341 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3342 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3343                            const struct sched_attr *attr)
3344 {
3345         __setscheduler_params(p, attr);
3346
3347         /*
3348          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3349          * task. It is safe to use the normal prio.
3350          */
3351         p->prio = normal_prio(p);
3352
3353         if (dl_prio(p->prio))
3354                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3355         else if (rt_prio(p->prio))
3356                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3357         else
3358                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3359 }
3360
3361 static void
3362 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3363 {
3364         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3365
3366         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3367         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3368         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3369         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3370         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3371 }
3372
3373 /*
3374  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3375  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3376  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3377  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3378  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3379  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3380  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3381  * sched_period, as the latter can be zero).
3382  */
3383 static bool
3384 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3385 {
3386         /* deadline != 0 */
3387         if (attr->sched_deadline == 0)
3388                 return false;
3389
3390         /*
3391          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3392          * that big.
3393          */
3394         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3395                 return false;
3396
3397         /*
3398          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3399          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3400          */
3401         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3402             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3403                 return false;
3404
3405         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3406         if ((attr->sched_period != 0 &&
3407              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3408             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3409                 return false;
3410
3411         return true;
3412 }
3413
3414 /*
3415  * check the target process has a UID that matches the current process's
3416  */
3417 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3418 {
3419         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3420         bool match;
3421
3422         rcu_read_lock();
3423         pcred = __task_cred(p);
3424         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3425                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3426         rcu_read_unlock();
3427         return match;
3428 }
3429
3430 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3431                                 const struct sched_attr *attr,
3432                                 bool user)
3433 {
3434         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3435                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3436         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3437         int policy = attr->sched_policy;
3438         unsigned long flags;
3439         const struct sched_class *prev_class;
3440         struct rq *rq;
3441         int reset_on_fork;
3442
3443         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3444         BUG_ON(in_interrupt());
3445 recheck:
3446         /* double check policy once rq lock held */
3447         if (policy < 0) {
3448                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3449                 policy = oldpolicy = p->policy;
3450         } else {
3451                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3452
3453                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3454                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3455                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3456                                 policy != SCHED_IDLE)
3457                         return -EINVAL;
3458         }
3459
3460         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3461                 return -EINVAL;
3462
3463         /*
3464          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3465          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3466          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3467          */
3468         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3469             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3470                 return -EINVAL;
3471         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3472             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3473                 return -EINVAL;
3474
3475         /*
3476          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3477          */
3478         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3479                 if (fair_policy(policy)) {
3480                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3481                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3482                                 return -EPERM;
3483                 }
3484
3485                 if (rt_policy(policy)) {
3486                         unsigned long rlim_rtprio =
3487                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3488
3489                         /* can't set/change the rt policy */
3490                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3491                                 return -EPERM;
3492
3493                         /* can't increase priority */
3494                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3495                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3496                                 return -EPERM;
3497                 }
3498
3499                  /*
3500                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3501                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3502                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3503                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3504                   */
3505                 if (dl_policy(policy))
3506                         return -EPERM;
3507
3508                 /*
3509                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3510                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3511                  */
3512                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3513                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3514                                 return -EPERM;
3515                 }
3516
3517                 /* can't change other user's priorities */
3518                 if (!check_same_owner(p))
3519                         return -EPERM;
3520
3521                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3522                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3523                         return -EPERM;
3524         }
3525
3526         if (user) {
3527                 retval = security_task_setscheduler(p);
3528                 if (retval)
3529                         return retval;
3530         }
3531
3532         /*
3533          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3534          * changing the priority of the task:
3535          *
3536          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3537          * runqueue lock must be held.
3538          */
3539         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3540
3541         /*
3542          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3543          */
3544         if (p == rq->stop) {
3545                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3546                 return -EINVAL;
3547         }
3548
3549         /*
3550          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3551          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3552          */
3553         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3554                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3555                         goto change;
3556                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3557                         goto change;
3558                 if (dl_policy(policy))
3559                         goto change;
3560
3561                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3562                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3563                 return 0;
3564         }
3565 change:
3566
3567         if (user) {
3568 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3569                 /*
3570                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3571                  * assigned.
3572                  */
3573                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3574                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3575                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3576                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3577                         return -EPERM;
3578                 }
3579 #endif
3580 #ifdef CONFIG_SMP
3581                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3582                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3583
3584                         /*
3585                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3586                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3587                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3588                          */
3589                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3590                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3591                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3592                                 return -EPERM;
3593                         }
3594                 }
3595 #endif
3596         }
3597
3598         /* recheck policy now with rq lock held */
3599         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3600                 policy = oldpolicy = -1;
3601                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3602                 goto recheck;
3603         }
3604
3605         /*
3606          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3607          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3608          * is available.
3609          */
3610         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3611                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3612                 return -EBUSY;
3613         }
3614
3615         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3616         oldprio = p->prio;
3617
3618         /*
3619          * Special case for priority boosted tasks.
3620          *
3621          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3622          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3623          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3624          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3625          * itself.
3626          */
3627         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3628                 __setscheduler_params(p, attr);
3629                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3630                 return 0;
3631         }
3632
3633         queued = task_on_rq_queued(p);
3634         running = task_current(rq, p);
3635         if (queued)
3636                 dequeue_task(rq, p, 0);
3637         if (running)
3638                 put_prev_task(rq, p);
3639
3640         prev_class = p->sched_class;
3641         __setscheduler(rq, p, attr);
3642
3643         if (running)
3644                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3645         if (queued) {
3646                 /*
3647                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3648                  * increased (user space view).
3649                  */
3650                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3651         }
3652
3653         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3654         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3655
3656         rt_mutex_adjust_pi(p);
3657
3658         return 0;
3659 }
3660
3661 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3662                                const struct sched_param *param, bool check)
3663 {
3664         struct sched_attr attr = {
3665                 .sched_policy   = policy,
3666                 .sched_priority = param->sched_priority,
3667                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3668         };
3669
3670         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3671         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3672                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3673                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3674                 attr.sched_policy = policy;
3675         }
3676
3677         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3678 }
3679 /**
3680  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3681  * @p: the task in question.
3682  * @policy: new policy.
3683  * @param: structure containing the new RT priority.
3684  *
3685  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3686  *
3687  * NOTE that the task may be already dead.
3688  */
3689 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3690                        const struct sched_param *param)
3691 {
3692         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3693 }
3694 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3695
3696 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3697 {
3698         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3699 }
3700 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3701
3702 /**
3703  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3704  * @p: the task in question.
3705  * @policy: new policy.
3706  * @param: structure containing the new RT priority.
3707  *
3708  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3709  * current context has permission.  For example, this is needed in
3710  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3711  * but our caller might not have that capability.
3712  *
3713  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3714  */
3715 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3716                                const struct sched_param *param)
3717 {
3718         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3719 }
3720
3721 static int
3722 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3723 {
3724         struct sched_param lparam;
3725         struct task_struct *p;
3726         int retval;
3727
3728         if (!param || pid < 0)
3729                 return -EINVAL;
3730         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3731                 return -EFAULT;
3732
3733         rcu_read_lock();
3734         retval = -ESRCH;
3735         p = find_process_by_pid(pid);
3736         if (p != NULL)
3737                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3738         rcu_read_unlock();
3739
3740         return retval;
3741 }
3742
3743 /*
3744  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3745  */
3746 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3747                            struct sched_attr *attr)
3748 {
3749         u32 size;
3750         int ret;
3751
3752         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3753                 return -EFAULT;
3754
3755         /*
3756          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3757          */
3758         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3759
3760         ret = get_user(size, &uattr->size);
3761         if (ret)
3762                 return ret;
3763
3764         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3765                 goto err_size;
3766
3767         if (!size)              /* abi compat */
3768                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3769
3770         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3771                 goto err_size;
3772
3773         /*
3774          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3775          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3776          * user-space does not rely on any kernel feature
3777          * extensions we dont know about yet.
3778          */
3779         if (size > sizeof(*attr)) {
3780                 unsigned char __user *addr;
3781                 unsigned char __user *end;
3782                 unsigned char val;
3783
3784                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3785                 end  = (void __user *)uattr + size;
3786
3787                 for (; addr < end; addr++) {
3788                         ret = get_user(val, addr);
3789                         if (ret)
3790                                 return ret;
3791                         if (val)
3792                                 goto err_size;
3793                 }
3794                 size = sizeof(*attr);
3795         }
3796
3797         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3798         if (ret)
3799                 return -EFAULT;
3800
3801         /*
3802          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3803          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3804          */
3805         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3806
3807         return 0;
3808
3809 err_size:
3810         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3811         return -E2BIG;
3812 }
3813
3814 /**
3815  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3816  * @pid: the pid in question.
3817  * @policy: new policy.
3818  * @param: structure containing the new RT priority.
3819  *
3820  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3821  */
3822 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3823                 struct sched_param __user *, param)
3824 {
3825         /* negative values for policy are not valid */
3826         if (policy < 0)
3827                 return -EINVAL;
3828
3829         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3830 }
3831
3832 /**
3833  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3834  * @pid: the pid in question.
3835  * @param: structure containing the new RT priority.
3836  *
3837  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3838  */
3839 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3840 {
3841         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
3842 }
3843
3844 /**
3845  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3846  * @pid: the pid in question.
3847  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3848  * @flags: for future extension.
3849  */
3850 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3851                                unsigned int, flags)
3852 {
3853         struct sched_attr attr;
3854         struct task_struct *p;
3855         int retval;
3856
3857         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3858                 return -EINVAL;
3859
3860         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3861         if (retval)
3862                 return retval;
3863
3864         if ((int)attr.sched_policy < 0)
3865                 return -EINVAL;
3866
3867         rcu_read_lock();
3868         retval = -ESRCH;
3869         p = find_process_by_pid(pid);
3870         if (p != NULL)
3871                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3872         rcu_read_unlock();
3873
3874         return retval;
3875 }
3876
3877 /**
3878  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3879  * @pid: the pid in question.
3880  *
3881  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3882  * code.
3883  */
3884 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3885 {
3886         struct task_struct *p;
3887         int retval;
3888
3889         if (pid < 0)
3890                 return -EINVAL;
3891
3892         retval = -ESRCH;
3893         rcu_read_lock();
3894         p = find_process_by_pid(pid);
3895         if (p) {
3896                 retval = security_task_getscheduler(p);
3897                 if (!retval)
3898                         retval = p->policy
3899                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3900         }
3901         rcu_read_unlock();
3902         return retval;
3903 }
3904
3905 /**
3906  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3907  * @pid: the pid in question.
3908  * @param: structure containing the RT priority.
3909  *
3910  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3911  * code.
3912  */
3913 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3914 {
3915         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3916         struct task_struct *p;
3917         int retval;
3918
3919         if (!param || pid < 0)
3920                 return -EINVAL;
3921
3922         rcu_read_lock();
3923         p = find_process_by_pid(pid);
3924         retval = -ESRCH;
3925         if (!p)
3926                 goto out_unlock;
3927
3928         retval = security_task_getscheduler(p);
3929         if (retval)
3930                 goto out_unlock;
3931
3932         if (task_has_rt_policy(p))
3933                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3934         rcu_read_unlock();
3935
3936         /*
3937          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3938          */
3939         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3940
3941         return retval;
3942
3943 out_unlock:
3944         rcu_read_unlock();
3945         return retval;
3946 }
3947
3948 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3949                            struct sched_attr *attr,
3950                            unsigned int usize)
3951 {
3952         int ret;
3953
3954         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3955                 return -EFAULT;
3956
3957         /*
3958          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3959          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3960          * user-space does not get uncomplete information.
3961          */
3962         if (usize < sizeof(*attr)) {
3963                 unsigned char *addr;
3964                 unsigned char *end;
3965
3966                 addr = (void *)attr + usize;
3967                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3968
3969                 for (; addr < end; addr++) {
3970                         if (*addr)
3971                                 return -EFBIG;
3972                 }
3973
3974                 attr->size = usize;
3975         }
3976
3977         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3978         if (ret)
3979                 return -EFAULT;
3980
3981         return 0;
3982 }
3983
3984 /**
3985  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3986  * @pid: the pid in question.
3987  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3988  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3989  * @flags: for future extension.
3990  */
3991 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3992                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3993 {
3994         struct sched_attr attr = {
3995                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3996         };
3997         struct task_struct *p;
3998         int retval;
3999
4000         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4001             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4002                 return -EINVAL;
4003
4004         rcu_read_lock();
4005         p = find_process_by_pid(pid);
4006         retval = -ESRCH;
4007         if (!p)
4008                 goto out_unlock;
4009
4010         retval = security_task_getscheduler(p);
4011         if (retval)
4012                 goto out_unlock;
4013
4014         attr.sched_policy = p->policy;
4015         if (p->sched_reset_on_fork)
4016                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4017         if (task_has_dl_policy(p))
4018                 __getparam_dl(p, &attr);
4019         else if (task_has_rt_policy(p))
4020                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4021         else
4022                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4023
4024         rcu_read_unlock();
4025
4026         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4027         return retval;
4028
4029 out_unlock:
4030         rcu_read_unlock();
4031         return retval;
4032 }
4033
4034 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4035 {
4036         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4037         struct task_struct *p;
4038         int retval;
4039
4040         rcu_read_lock();
4041
4042         p = find_process_by_pid(pid);
4043         if (!p) {
4044                 rcu_read_unlock();
4045                 return -ESRCH;
4046         }
4047
4048         /* Prevent p going away */
4049         get_task_struct(p);
4050         rcu_read_unlock();
4051
4052         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4053                 retval = -EINVAL;
4054                 goto out_put_task;
4055         }
4056         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4057                 retval = -ENOMEM;
4058                 goto out_put_task;
4059         }
4060         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4061                 retval = -ENOMEM;
4062                 goto out_free_cpus_allowed;
4063         }
4064         retval = -EPERM;
4065         if (!check_same_owner(p)) {
4066                 rcu_read_lock();
4067                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4068                         rcu_read_unlock();
4069                         goto out_free_new_mask;
4070                 }
4071                 rcu_read_unlock();
4072         }
4073
4074         retval = security_task_setscheduler(p);
4075         if (retval)
4076                 goto out_free_new_mask;
4077
4078
4079         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4080         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4081
4082         /*
4083          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4084          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4085          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4086          * root_domain.
4087          */
4088 #ifdef CONFIG_SMP
4089         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4090                 rcu_read_lock();
4091                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4092                         retval = -EBUSY;
4093                         rcu_read_unlock();
4094                         goto out_free_new_mask;
4095                 }
4096                 rcu_read_unlock();
4097         }
4098 #endif
4099 again:
4100         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4101
4102         if (!retval) {
4103                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4104                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4105                         /*
4106                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4107                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4108                          * cpuset's cpus_allowed
4109                          */
4110                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4111                         goto again;
4112                 }
4113         }
4114 out_free_new_mask:
4115         free_cpumask_var(new_mask);
4116 out_free_cpus_allowed:
4117         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4118 out_put_task:
4119         put_task_struct(p);
4120         return retval;
4121 }
4122
4123 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4124                              struct cpumask *new_mask)
4125 {
4126         if (len < cpumask_size())
4127                 cpumask_clear(new_mask);
4128         else if (len > cpumask_size())
4129                 len = cpumask_size();
4130
4131         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4132 }
4133
4134 /**
4135  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4136  * @pid: pid of the process
4137  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4138  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4139  *
4140  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4141  */
4142 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4143                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4144 {
4145         cpumask_var_t new_mask;
4146         int retval;
4147
4148         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4149                 return -ENOMEM;
4150
4151         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4152         if (retval == 0)
4153                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4154         free_cpumask_var(new_mask);
4155         return retval;
4156 }
4157
4158 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4159 {
4160         struct task_struct *p;
4161         unsigned long flags;
4162         int retval;
4163
4164         rcu_read_lock();
4165
4166         retval = -ESRCH;
4167         p = find_process_by_pid(pid);
4168         if (!p)
4169                 goto out_unlock;
4170
4171         retval = security_task_getscheduler(p);
4172         if (retval)
4173                 goto out_unlock;
4174
4175         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4176         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4177         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4178
4179 out_unlock:
4180         rcu_read_unlock();
4181
4182         return retval;
4183 }
4184
4185 /**
4186  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4187  * @pid: pid of the process
4188  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4189  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4190  *
4191  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4192  */
4193 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4194                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4195 {
4196         int ret;
4197         cpumask_var_t mask;
4198
4199         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4200                 return -EINVAL;
4201         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4202                 return -EINVAL;
4203
4204         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4205                 return -ENOMEM;
4206
4207         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4208         if (ret == 0) {
4209                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4210
4211                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4212                         ret = -EFAULT;
4213                 else
4214                         ret = retlen;
4215         }
4216         free_cpumask_var(mask);
4217
4218         return ret;
4219 }
4220
4221 /**
4222  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4223  *
4224  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4225  * other threads running on this CPU then this function will return.
4226  *
4227  * Return: 0.
4228  */
4229 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4230 {
4231         struct rq *rq = this_rq_lock();
4232
4233         schedstat_inc(rq, yld_count);
4234         current->sched_class->yield_task(rq);
4235
4236         /*
4237          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4238          * no need to preempt or enable interrupts:
4239          */
4240         __release(rq->lock);
4241         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4242         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4243         sched_preempt_enable_no_resched();
4244
4245         schedule();
4246
4247         return 0;
4248 }
4249
4250 static void __cond_resched(void)
4251 {
4252         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4253         __schedule();
4254         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4255 }
4256
4257 int __sched _cond_resched(void)
4258 {
4259         if (should_resched()) {
4260                 __cond_resched();
4261                 return 1;
4262         }
4263         return 0;
4264 }
4265 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4266
4267 /*
4268  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4269  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4270  *
4271  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4272  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4273  * spin_unlock(), once by hand).
4274  */
4275 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4276 {
4277         int resched = should_resched();
4278         int ret = 0;
4279
4280         lockdep_assert_held(lock);
4281
4282         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4283                 spin_unlock(lock);
4284                 if (resched)
4285                         __cond_resched();
4286                 else
4287                         cpu_relax();
4288                 ret = 1;
4289                 spin_lock(lock);
4290         }
4291         return ret;
4292 }
4293 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4294
4295 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4296 {
4297         BUG_ON(!in_softirq());
4298
4299         if (should_resched()) {
4300                 local_bh_enable();
4301                 __cond_resched();
4302                 local_bh_disable();
4303                 return 1;
4304         }
4305         return 0;
4306 }
4307 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4308
4309 /**
4310  * yield - yield the current processor to other threads.
4311  *
4312  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4313  *
4314  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4315  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4316  * it, its already broken.
4317  *
4318  * Typical broken usage is:
4319  *
4320  * while (!event)
4321  *      yield();
4322  *
4323  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4324  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4325  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4326  *
4327  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4328  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4329  * If you still want to use yield(), do not!
4330  */
4331 void __sched yield(void)
4332 {
4333         set_current_state(TASK_RUNNING);
4334         sys_sched_yield();
4335 }
4336 EXPORT_SYMBOL(yield);
4337
4338 /**
4339  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4340  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4341  * processor it's on.
4342  * @p: target task
4343  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4344  *
4345  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4346  * can't go away on us before we can do any checks.
4347  *
4348  * Return:
4349  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4350  *      false (0) if we failed to boost the target.
4351  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4352  */
4353 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4354 {
4355         struct task_struct *curr = current;
4356         struct rq *rq, *p_rq;
4357         unsigned long flags;
4358         int yielded = 0;
4359
4360         local_irq_save(flags);
4361         rq = this_rq();
4362
4363 again:
4364         p_rq = task_rq(p);
4365         /*
4366          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4367          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4368          */
4369         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4370                 yielded = -ESRCH;
4371                 goto out_irq;
4372         }
4373
4374         double_rq_lock(rq, p_rq);
4375         if (task_rq(p) != p_rq) {
4376                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4377                 goto again;
4378         }
4379
4380         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4381                 goto out_unlock;
4382
4383         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4384                 goto out_unlock;
4385
4386         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4387                 goto out_unlock;
4388
4389         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4390         if (yielded) {
4391                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4392                 /*
4393                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4394                  * fairness.
4395                  */
4396                 if (preempt && rq != p_rq)
4397                         resched_curr(p_rq);
4398         }
4399
4400 out_unlock:
4401         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4402 out_irq:
4403         local_irq_restore(flags);
4404
4405         if (yielded > 0)
4406                 schedule();
4407
4408         return yielded;
4409 }
4410 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4411
4412 /*
4413  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4414  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4415  */
4416 void __sched io_schedule(void)
4417 {
4418         struct rq *rq = raw_rq();
4419
4420         delayacct_blkio_start();
4421         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4422         blk_flush_plug(current);
4423         current->in_iowait = 1;
4424         schedule();
4425         current->in_iowait = 0;
4426         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4427         delayacct_blkio_end();
4428 }
4429 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4430
4431 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4432 {
4433         struct rq *rq = raw_rq();
4434         long ret;
4435
4436         delayacct_blkio_start();
4437         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4438         blk_flush_plug(current);
4439         current->in_iowait = 1;
4440         ret = schedule_timeout(timeout);
4441         current->in_iowait = 0;
4442         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4443         delayacct_blkio_end();
4444         return ret;
4445 }
4446
4447 /**
4448  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4449  * @policy: scheduling class.
4450  *
4451  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4452  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4453  * On failure, a negative error code is returned.
4454  */
4455 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4456 {
4457         int ret = -EINVAL;
4458
4459         switch (policy) {
4460         case SCHED_FIFO:
4461         case SCHED_RR:
4462                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4463                 break;
4464         case SCHED_DEADLINE:
4465         case SCHED_NORMAL:
4466         case SCHED_BATCH:
4467         case SCHED_IDLE:
4468                 ret = 0;
4469                 break;
4470         }
4471         return ret;
4472 }
4473
4474 /**
4475  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4476  * @policy: scheduling class.
4477  *
4478  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4479  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4480  * On failure, a negative error code is returned.
4481  */
4482 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4483 {
4484         int ret = -EINVAL;
4485
4486         switch (policy) {
4487         case SCHED_FIFO:
4488         case SCHED_RR:
4489                 ret = 1;
4490                 break;
4491         case SCHED_DEADLINE:
4492         case SCHED_NORMAL:
4493         case SCHED_BATCH:
4494         case SCHED_IDLE:
4495                 ret = 0;
4496         }
4497         return ret;
4498 }
4499
4500 /**
4501  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4502  * @pid: pid of the process.
4503  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4504  *
4505  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4506  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4507  *
4508  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4509  * an error code.
4510  */
4511 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4512                 struct timespec __user *, interval)
4513 {
4514         struct task_struct *p;
4515         unsigned int time_slice;
4516         unsigned long flags;
4517         struct rq *rq;
4518         int retval;
4519         struct timespec t;
4520
4521         if (pid < 0)
4522                 return -EINVAL;
4523
4524         retval = -ESRCH;
4525         rcu_read_lock();
4526         p = find_process_by_pid(pid);
4527         if (!p)
4528                 goto out_unlock;
4529
4530         retval = security_task_getscheduler(p);
4531         if (retval)
4532                 goto out_unlock;
4533
4534         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4535         time_slice = 0;
4536         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4537                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4538         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4539
4540         rcu_read_unlock();
4541         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4542         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4543         return retval;
4544
4545 out_unlock:
4546         rcu_read_unlock();
4547         return retval;
4548 }
4549
4550 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4551
4552 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4553 {
4554         unsigned long free = 0;
4555         int ppid;
4556         unsigned state;
4557
4558         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4559         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4560                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4561 #if BITS_PER_LONG == 32
4562         if (state == TASK_RUNNING)
4563                 printk(KERN_CONT " running  ");
4564         else
4565                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4566 #else
4567         if (state == TASK_RUNNING)
4568                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4569         else
4570                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4571 #endif
4572 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4573         free = stack_not_used(p);
4574 #endif
4575         rcu_read_lock();
4576         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4577         rcu_read_unlock();
4578         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4579                 task_pid_nr(p), ppid,
4580                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4581
4582         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4583         show_stack(p, NULL);
4584 }
4585
4586 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4587 {
4588         struct task_struct *g, *p;
4589
4590 #if BITS_PER_LONG == 32
4591         printk(KERN_INFO
4592                 "  task                PC stack   pid father\n");
4593 #else
4594         printk(KERN_INFO
4595                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4596 #endif
4597         rcu_read_lock();
4598         for_each_process_thread(g, p) {
4599                 /*
4600                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4601                  * console might take a lot of time:
4602                  */
4603                 touch_nmi_watchdog();
4604                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4605                         sched_show_task(p);
4606         }
4607
4608         touch_all_softlockup_watchdogs();
4609
4610 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4611         sysrq_sched_debug_show();
4612 #endif
4613         rcu_read_unlock();
4614         /*
4615          * Only show locks if all tasks are dumped:
4616          */
4617         if (!state_filter)
4618                 debug_show_all_locks();
4619 }
4620
4621 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4622 {
4623         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4624 }
4625
4626 /**
4627  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4628  * @idle: task in question
4629  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4630  *
4631  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4632  * flag, to make booting more robust.
4633  */
4634 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4635 {
4636         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4637         unsigned long flags;
4638
4639         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4640
4641         __sched_fork(0, idle);
4642         idle->state = TASK_RUNNING;
4643         idle->se.exec_start = sched_clock();
4644
4645         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4646         /*
4647          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4648          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4649          * lockdep check in task_group() will fail.
4650          *
4651          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4652          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4653          *
4654          * Silence PROVE_RCU
4655          */
4656         rcu_read_lock();
4657         __set_task_cpu(idle, cpu);
4658         rcu_read_unlock();
4659
4660         rq->curr = rq->idle = idle;
4661         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4662 #if defined(CONFIG_SMP)
4663         idle->on_cpu = 1;
4664 #endif
4665         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4666
4667         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4668         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4669
4670         /*
4671          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4672          */
4673         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4674         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4675         vtime_init_idle(idle, cpu);
4676 #if defined(CONFIG_SMP)
4677         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4678 #endif
4679 }
4680
4681 #ifdef CONFIG_SMP
4682 /*
4683  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
4684  *
4685  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
4686  */
4687 static struct rq *move_queued_task(struct task_struct *p, int new_cpu)
4688 {
4689         struct rq *rq = task_rq(p);
4690
4691         lockdep_assert_held(&rq->lock);
4692
4693         dequeue_task(rq, p, 0);
4694         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
4695         set_task_cpu(p, new_cpu);
4696         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4697
4698         rq = cpu_rq(new_cpu);
4699
4700         raw_spin_lock(&rq->lock);
4701         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
4702         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4703         enqueue_task(rq, p, 0);
4704         check_preempt_curr(rq, p, 0);
4705
4706         return rq;
4707 }
4708
4709 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4710 {
4711         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4712                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4713
4714         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4715         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4716 }
4717
4718 /*
4719  * This is how migration works:
4720  *
4721  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4722  *    stop_one_cpu().
4723  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4724  *    off the CPU)
4725  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4726  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4727  *    it and puts it into the right queue.
4728  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4729  *    is done.
4730  */
4731
4732 /*
4733  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4734  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4735  * is removed from the allowed bitmask.
4736  *
4737  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4738  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4739  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4740  */
4741 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4742 {
4743         unsigned long flags;
4744         struct rq *rq;
4745         unsigned int dest_cpu;
4746         int ret = 0;
4747
4748         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4749
4750         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4751                 goto out;
4752
4753         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4754                 ret = -EINVAL;
4755                 goto out;
4756         }
4757
4758         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4759
4760         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4761         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4762                 goto out;
4763
4764         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4765         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
4766                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4767                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4768                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4769                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4770                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4771                 return 0;
4772         } else if (task_on_rq_queued(p))
4773                 rq = move_queued_task(p, dest_cpu);
4774 out:
4775         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4776
4777         return ret;
4778 }
4779 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4780
4781 /*
4782  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4783  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4784  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4785  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4786  *
4787  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4788  * as the task is no longer on this CPU.
4789  *
4790  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4791  */
4792 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4793 {
4794         struct rq *rq;
4795         int ret = 0;
4796
4797         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4798                 return ret;
4799
4800         rq = cpu_rq(src_cpu);
4801
4802         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4803         raw_spin_lock(&rq->lock);
4804         /* Already moved. */
4805         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4806                 goto done;
4807
4808         /* Affinity changed (again). */
4809         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4810                 goto fail;
4811
4812         /*
4813          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4814          * placed properly.
4815          */
4816         if (task_on_rq_queued(p))
4817                 rq = move_queued_task(p, dest_cpu);
4818 done:
4819         ret = 1;
4820 fail:
4821         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4822         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4823         return ret;
4824 }
4825
4826 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4827 /* Migrate current task p to target_cpu */
4828 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4829 {
4830         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4831         int curr_cpu = task_cpu(p);
4832
4833         if (curr_cpu == target_cpu)
4834                 return 0;
4835
4836         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4837                 return -EINVAL;
4838
4839         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4840
4841         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4842         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4843 }
4844
4845 /*
4846  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4847  * tasks on the runqueues
4848  */
4849 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4850 {
4851         struct rq *rq;
4852         unsigned long flags;
4853         bool queued, running;
4854
4855         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4856         queued = task_on_rq_queued(p);
4857         running = task_current(rq, p);
4858
4859         if (queued)
4860                 dequeue_task(rq, p, 0);
4861         if (running)
4862                 put_prev_task(rq, p);
4863
4864         p->numa_preferred_nid = nid;
4865
4866         if (running)
4867                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4868         if (queued)
4869                 enqueue_task(rq, p, 0);
4870         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4871 }
4872 #endif
4873
4874 /*
4875  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4876  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4877  * 'pushing' onto another runqueue.
4878  */
4879 static int migration_cpu_stop(void *data)
4880 {
4881         struct migration_arg *arg = data;
4882
4883         /*
4884          * The original target cpu might have gone down and we might
4885          * be on another cpu but it doesn't matter.
4886          */
4887         local_irq_disable();
4888         /*
4889          * We need to explicitly wake pending tasks before running
4890          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
4891          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
4892          */
4893         sched_ttwu_pending();
4894         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4895         local_irq_enable();
4896         return 0;
4897 }
4898
4899 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4900
4901 /*
4902  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4903  * offline.
4904  */
4905 void idle_task_exit(void)
4906 {
4907         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4908
4909         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4910
4911         if (mm != &init_mm) {
4912                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4913                 finish_arch_post_lock_switch();
4914         }
4915         mmdrop(mm);
4916 }
4917
4918 /*
4919  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4920  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4921  * nr_active count is stable.
4922  *
4923  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4924  */
4925 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4926 {
4927         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4928         if (delta)
4929                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4930 }
4931
4932 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4933 {
4934 }
4935
4936 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4937         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4938 };
4939
4940 static struct task_struct fake_task = {
4941         /*
4942          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4943          */
4944         .prio = MAX_PRIO + 1,
4945         .sched_class = &fake_sched_class,
4946 };
4947
4948 /*
4949  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4950  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4951  *
4952  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4953  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4954  * because of lock validation efforts.
4955  */
4956 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4957 {
4958         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4959         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4960         int dest_cpu;
4961
4962         /*
4963          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4964          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4965          *
4966          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4967          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4968          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4969          * done here.
4970          */
4971         rq->stop = NULL;
4972
4973         /*
4974          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4975          * class method both need to have an up-to-date
4976          * value of rq->clock[_task]
4977          */
4978         update_rq_clock(rq);
4979
4980         for ( ; ; ) {
4981                 /*
4982                  * There's this thread running, bail when that's the only
4983                  * remaining thread.
4984                  */
4985                 if (rq->nr_running == 1)
4986                         break;
4987
4988                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4989                 BUG_ON(!next);
4990                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4991
4992                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4993                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4994                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4995
4996                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4997
4998                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4999         }
5000
5001         rq->stop = stop;
5002 }
5003
5004 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5005
5006 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5007
5008 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5009         {
5010                 .procname       = "sched_domain",
5011                 .mode           = 0555,
5012         },
5013         {}
5014 };
5015
5016 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5017         {
5018                 .procname       = "kernel",
5019                 .mode           = 0555,
5020                 .child          = sd_ctl_dir,
5021         },
5022         {}
5023 };
5024
5025 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5026 {
5027         struct ctl_table *entry =
5028                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5029
5030         return entry;
5031 }
5032
5033 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5034 {
5035         struct ctl_table *entry;
5036
5037         /*
5038          * In the intermediate directories, both the child directory and
5039          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5040          * will always be set. In the lowest directory the names are
5041          * static strings and all have proc handlers.
5042          */
5043         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5044                 if (entry->child)
5045                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5046                 if (entry->proc_handler == NULL)
5047                         kfree(entry->procname);
5048         }
5049
5050         kfree(*tablep);
5051         *tablep = NULL;
5052 }
5053
5054 static int min_load_idx = 0;
5055 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5056
5057 static void
5058 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5059                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5060                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5061                 bool load_idx)
5062 {
5063         entry->procname = procname;
5064         entry->data = data;
5065         entry->maxlen = maxlen;
5066         entry->mode = mode;
5067         entry->proc_handler = proc_handler;
5068
5069         if (load_idx) {
5070                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5071                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5072         }
5073 }
5074
5075 static struct ctl_table *
5076 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5077 {
5078         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5079
5080         if (table == NULL)
5081                 return NULL;
5082
5083         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5084                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5085         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5086                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5087         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5088                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5089         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5090                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5091         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5092                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5093         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5094                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5095         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5096                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5097         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5098                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5099         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5100                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5101         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5102                 &sd->cache_nice_tries,
5103                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5104         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5105                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5106         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5107                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5108                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5109         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5110                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5111         /* &table[13] is terminator */
5112
5113         return table;
5114 }
5115
5116 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5117 {
5118         struct ctl_table *entry, *table;
5119         struct sched_domain *sd;
5120         int domain_num = 0, i;
5121         char buf[32];
5122
5123         for_each_domain(cpu, sd)
5124                 domain_num++;
5125         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5126         if (table == NULL)
5127                 return NULL;
5128
5129         i = 0;
5130         for_each_domain(cpu, sd) {
5131                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5132                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5133                 entry->mode = 0555;
5134                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5135                 entry++;
5136                 i++;
5137         }
5138         return table;
5139 }
5140
5141 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5142 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5143 {
5144         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5145         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5146         char buf[32];
5147
5148         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5149         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5150
5151         if (entry == NULL)
5152                 return;
5153
5154         for_each_possible_cpu(i) {
5155                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5156                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5157                 entry->mode = 0555;
5158                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5159                 entry++;
5160         }
5161
5162         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5163         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5164 }
5165
5166 /* may be called multiple times per register */
5167 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5168 {
5169         if (sd_sysctl_header)
5170                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5171         sd_sysctl_header = NULL;
5172         if (sd_ctl_dir[0].child)
5173                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5174 }
5175 #else
5176 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5177 {
5178 }
5179 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5180 {
5181 }
5182 #endif
5183
5184 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5185 {
5186         if (!rq->online) {
5187                 const struct sched_class *class;
5188
5189                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5190                 rq->online = 1;
5191
5192                 for_each_class(class) {
5193                         if (class->rq_online)
5194                                 class->rq_online(rq);
5195                 }
5196         }
5197 }
5198
5199 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5200 {
5201         if (rq->online) {
5202                 const struct sched_class *class;
5203
5204                 for_each_class(class) {
5205                         if (class->rq_offline)
5206                                 class->rq_offline(rq);
5207                 }
5208
5209                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5210                 rq->online = 0;
5211         }
5212 }
5213
5214 /*
5215  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5216  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5217  */
5218 static int
5219 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5220 {
5221         int cpu = (long)hcpu;
5222         unsigned long flags;
5223         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5224
5225         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5226
5227         case CPU_UP_PREPARE:
5228                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5229                 break;
5230
5231         case CPU_ONLINE:
5232                 /* Update our root-domain */
5233                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5234                 if (rq->rd) {
5235                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5236
5237                         set_rq_online(rq);
5238                 }
5239                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5240                 break;
5241
5242 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5243         case CPU_DYING:
5244                 sched_ttwu_pending();
5245                 /* Update our root-domain */
5246                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5247                 if (rq->rd) {
5248                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5249                         set_rq_offline(rq);
5250                 }
5251                 migrate_tasks(cpu);
5252                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5253                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5254                 break;
5255
5256         case CPU_DEAD:
5257                 calc_load_migrate(rq);
5258                 break;
5259 #endif
5260         }
5261
5262         update_max_interval();
5263
5264         return NOTIFY_OK;
5265 }
5266
5267 /*
5268  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5269  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5270  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5271  */
5272 static struct notifier_block migration_notifier = {
5273         .notifier_call = migration_call,
5274         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5275 };
5276
5277 static void __cpuinit set_cpu_rq_start_time(void)
5278 {
5279         int cpu = smp_processor_id();
5280         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5281         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5282 }
5283
5284 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5285                                       unsigned long action, void *hcpu)
5286 {
5287         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5288         case CPU_STARTING:
5289                 set_cpu_rq_start_time();
5290                 return NOTIFY_OK;
5291         case CPU_DOWN_FAILED:
5292                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5293                 return NOTIFY_OK;
5294         default:
5295                 return NOTIFY_DONE;
5296         }
5297 }
5298
5299 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5300                                         unsigned long action, void *hcpu)
5301 {
5302         unsigned long flags;
5303         long cpu = (long)hcpu;
5304         struct dl_bw *dl_b;
5305
5306         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5307         case CPU_DOWN_PREPARE:
5308                 set_cpu_active(cpu, false);
5309
5310                 /* explicitly allow suspend */
5311                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5312                         bool overflow;
5313                         int cpus;
5314
5315                         rcu_read_lock_sched();
5316                         dl_b = dl_bw_of(cpu);
5317
5318                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5319                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5320                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5321                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5322
5323                         rcu_read_unlock_sched();
5324
5325                         if (overflow)
5326                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5327                 }
5328                 return NOTIFY_OK;
5329         }
5330
5331         return NOTIFY_DONE;
5332 }
5333
5334 static int __init migration_init(void)
5335 {
5336         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5337         int err;
5338
5339         /* Initialize migration for the boot CPU */
5340         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5341         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5342         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5343         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5344
5345         /* Register cpu active notifiers */
5346         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5347         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5348
5349         return 0;
5350 }
5351 early_initcall(migration_init);
5352 #endif
5353
5354 #ifdef CONFIG_SMP
5355
5356 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5357
5358 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5359
5360 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5361
5362 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5363 {
5364         sched_debug_enabled = 1;
5365
5366         return 0;
5367 }
5368 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5369
5370 static inline bool sched_debug(void)
5371 {
5372         return sched_debug_enabled;
5373 }
5374
5375 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5376                                   struct cpumask *groupmask)
5377 {
5378         struct sched_group *group = sd->groups;
5379         char str[256];
5380
5381         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5382         cpumask_clear(groupmask);
5383
5384         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5385
5386         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5387                 printk("does not load-balance\n");
5388                 if (sd->parent)
5389                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5390                                         " has parent");
5391                 return -1;
5392         }
5393
5394         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5395
5396         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5397                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5398                                 "CPU%d\n", cpu);
5399         }
5400         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5401                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5402                                 " CPU%d\n", cpu);
5403         }
5404
5405         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5406         do {
5407                 if (!group) {
5408                         printk("\n");
5409                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5410                         break;
5411                 }
5412
5413                 /*
5414                  * Even though we initialize ->capacity to something semi-sane,
5415                  * we leave capacity_orig unset. This allows us to detect if
5416                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5417                  */
5418                 if (!group->sgc->capacity_orig) {
5419                         printk(KERN_CONT "\n");
5420                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_capacity not set\n");
5421                         break;
5422                 }
5423
5424                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5425                         printk(KERN_CONT "\n");
5426                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5427                         break;
5428                 }
5429
5430                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5431                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5432                         printk(KERN_CONT "\n");
5433                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5434                         break;
5435                 }
5436
5437                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5438
5439                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5440
5441                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5442                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5443                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5444                                 group->sgc->capacity);
5445                 }
5446
5447                 group = group->next;
5448         } while (group != sd->groups);
5449         printk(KERN_CONT "\n");
5450
5451         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5452                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5453
5454         if (sd->parent &&
5455             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5456                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5457                         "of domain->span\n");
5458         return 0;
5459 }
5460
5461 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5462 {
5463         int level = 0;
5464
5465         if (!sched_debug_enabled)
5466                 return;
5467
5468         if (!sd) {
5469                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5470                 return;
5471         }
5472
5473         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5474
5475         for (;;) {
5476                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5477                         break;
5478                 level++;
5479                 sd = sd->parent;
5480                 if (!sd)
5481                         break;
5482         }
5483 }
5484 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5485 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5486 static inline bool sched_debug(void)
5487 {
5488         return false;
5489 }
5490 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5491
5492 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5493 {
5494         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5495                 return 1;
5496
5497         /* Following flags need at least 2 groups */
5498         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5499                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5500                          SD_BALANCE_FORK |
5501                          SD_BALANCE_EXEC |
5502                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5503                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5504                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5505                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5506                         return 0;
5507         }
5508
5509         /* Following flags don't use groups */
5510         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5511                 return 0;
5512
5513         return 1;
5514 }
5515
5516 static int
5517 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5518 {
5519         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5520
5521         if (sd_degenerate(parent))
5522                 return 1;
5523
5524         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5525                 return 0;
5526
5527         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5528         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5529                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5530                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5531                                 SD_BALANCE_FORK |
5532                                 SD_BALANCE_EXEC |
5533                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5534                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5535                                 SD_PREFER_SIBLING |
5536                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5537                 if (nr_node_ids == 1)
5538                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5539         }
5540         if (~cflags & pflags)
5541                 return 0;
5542
5543         return 1;
5544 }
5545
5546 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5547 {
5548         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5549
5550         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5551         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5552         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5553         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5554         free_cpumask_var(rd->online);
5555         free_cpumask_var(rd->span);
5556         kfree(rd);
5557 }
5558
5559 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5560 {
5561         struct root_domain *old_rd = NULL;
5562         unsigned long flags;
5563
5564         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5565
5566         if (rq->rd) {
5567                 old_rd = rq->rd;
5568
5569                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5570                         set_rq_offline(rq);
5571
5572                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5573
5574                 /*
5575                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5576                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5577                  * in this function:
5578                  */
5579                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5580                         old_rd = NULL;
5581         }
5582
5583         atomic_inc(&rd->refcount);
5584         rq->rd = rd;
5585
5586         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5587         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5588                 set_rq_online(rq);
5589
5590         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5591
5592         if (old_rd)
5593                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5594 }
5595
5596 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5597 {
5598         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5599
5600         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5601                 goto out;
5602         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5603                 goto free_span;
5604         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5605                 goto free_online;
5606         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5607                 goto free_dlo_mask;
5608
5609         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5610         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5611                 goto free_dlo_mask;
5612
5613         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5614                 goto free_rto_mask;
5615         return 0;
5616
5617 free_rto_mask:
5618         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5619 free_dlo_mask:
5620         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5621 free_online:
5622         free_cpumask_var(rd->online);
5623 free_span:
5624         free_cpumask_var(rd->span);
5625 out:
5626         return -ENOMEM;
5627 }
5628
5629 /*
5630  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5631  * members (mimicking the global state we have today).
5632  */
5633 struct root_domain def_root_domain;
5634
5635 static void init_defrootdomain(void)
5636 {
5637         init_rootdomain(&def_root_domain);
5638
5639         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5640 }
5641
5642 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5643 {
5644         struct root_domain *rd;
5645
5646         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5647         if (!rd)
5648                 return NULL;
5649
5650         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5651                 kfree(rd);
5652                 return NULL;
5653         }
5654
5655         return rd;
5656 }
5657
5658 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5659 {
5660         struct sched_group *tmp, *first;
5661
5662         if (!sg)
5663                 return;
5664
5665         first = sg;
5666         do {
5667                 tmp = sg->next;
5668
5669                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5670                         kfree(sg->sgc);
5671
5672                 kfree(sg);
5673                 sg = tmp;
5674         } while (sg != first);
5675 }
5676
5677 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5678 {
5679         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5680
5681         /*
5682          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5683          * nuke them all.
5684          */
5685         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5686                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5687         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5688                 kfree(sd->groups->sgc);
5689                 kfree(sd->groups);
5690         }
5691         kfree(sd);
5692 }
5693
5694 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5695 {
5696         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5697 }
5698
5699 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5700 {
5701         for (; sd; sd = sd->parent)
5702                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5703 }
5704
5705 /*
5706  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5707  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5708  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5709  *
5710  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5711  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5712  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5713  */
5714 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5715 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5716 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5717 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5718 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5719 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5720
5721 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5722 {
5723         struct sched_domain *sd;
5724         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5725         int id = cpu;
5726         int size = 1;
5727
5728         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5729         if (sd) {
5730                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5731                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5732                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5733         }
5734         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5735
5736         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5737         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5738         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5739
5740         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5741         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5742
5743         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5744         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5745 }
5746
5747 /*
5748  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5749  * hold the hotplug lock.
5750  */
5751 static void
5752 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5753 {
5754         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5755         struct sched_domain *tmp;
5756
5757         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5758         for (tmp = sd; tmp; ) {
5759                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5760                 if (!parent)
5761                         break;
5762
5763                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5764                         tmp->parent = parent->parent;
5765                         if (parent->parent)
5766                                 parent->parent->child = tmp;
5767                         /*
5768                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5769                          * degenerate parent; the spans match for this
5770                          * so the property transfers.
5771                          */
5772                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5773                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5774                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5775                 } else
5776                         tmp = tmp->parent;
5777         }
5778
5779         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5780                 tmp = sd;
5781                 sd = sd->parent;
5782                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5783                 if (sd)
5784                         sd->child = NULL;
5785         }
5786
5787         sched_domain_debug(sd, cpu);
5788
5789         rq_attach_root(rq, rd);
5790         tmp = rq->sd;
5791         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5792         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5793
5794         update_top_cache_domain(cpu);
5795 }
5796
5797 /* cpus with isolated domains */
5798 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5799
5800 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5801 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5802 {
5803         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5804         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5805         return 1;
5806 }
5807
5808 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5809
5810 struct s_data {
5811         struct sched_domain ** __percpu sd;
5812         struct root_domain      *rd;
5813 };
5814
5815 enum s_alloc {
5816         sa_rootdomain,
5817         sa_sd,
5818         sa_sd_storage,
5819         sa_none,
5820 };
5821
5822 /*
5823  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5824  * domain traversal.
5825  *
5826  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5827  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5828  * range.
5829  *
5830  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5831  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5832  * cpu they're built on, so check that.
5833  *
5834  */
5835 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5836 {
5837         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5838         struct sd_data *sdd = sd->private;
5839         struct sched_domain *sibling;
5840         int i;
5841
5842         for_each_cpu(i, span) {
5843                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5844                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5845                         continue;
5846
5847                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5848         }
5849 }
5850
5851 /*
5852  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5853  * of this group that's also in the iteration mask.
5854  */
5855 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5856 {
5857         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5858 }
5859
5860 static int
5861 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5862 {
5863         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5864         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5865         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5866         struct sd_data *sdd = sd->private;
5867         struct sched_domain *sibling;
5868         int i;
5869
5870         cpumask_clear(covered);
5871
5872         for_each_cpu(i, span) {
5873                 struct cpumask *sg_span;
5874
5875                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5876                         continue;
5877
5878                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5879
5880                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5881                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5882                         continue;
5883
5884                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5885                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5886
5887                 if (!sg)
5888                         goto fail;
5889
5890                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5891                 if (sibling->child)
5892                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
5893                 else
5894                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5895
5896                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5897
5898                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
5899                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
5900                         build_group_mask(sd, sg);
5901
5902                 /*
5903                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
5904                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5905                  * die on a /0 trap.
5906                  */
5907                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5908                 sg->sgc->capacity_orig = sg->sgc->capacity;
5909
5910                 /*
5911                  * Make sure the first group of this domain contains the
5912                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5913                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5914                  */
5915                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5916                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5917                         groups = sg;
5918
5919                 if (!first)
5920                         first = sg;
5921                 if (last)
5922                         last->next = sg;
5923                 last = sg;
5924                 last->next = first;
5925         }
5926         sd->groups = groups;
5927
5928         return 0;
5929
5930 fail:
5931         free_sched_groups(first, 0);
5932
5933         return -ENOMEM;
5934 }
5935
5936 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5937 {
5938         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5939         struct sched_domain *child = sd->child;
5940
5941         if (child)
5942                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5943
5944         if (sg) {
5945                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5946                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
5947                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
5948         }
5949
5950         return cpu;
5951 }
5952
5953 /*
5954  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5955  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5956  * and ->cpu_capacity to 0.
5957  *
5958  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5959  */
5960 static int
5961 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5962 {
5963         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5964         struct sd_data *sdd = sd->private;
5965         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5966         struct cpumask *covered;
5967         int i;
5968
5969         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5970         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5971
5972         if (cpu != cpumask_first(span))
5973                 return 0;
5974
5975         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5976         covered = sched_domains_tmpmask;
5977
5978         cpumask_clear(covered);
5979
5980         for_each_cpu(i, span) {
5981                 struct sched_group *sg;
5982                 int group, j;
5983
5984                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5985                         continue;
5986
5987                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5988                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5989
5990                 for_each_cpu(j, span) {
5991                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5992                                 continue;
5993
5994                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5995                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5996                 }
5997
5998                 if (!first)
5999                         first = sg;
6000                 if (last)
6001                         last->next = sg;
6002                 last = sg;
6003         }
6004         last->next = first;
6005
6006         return 0;
6007 }
6008
6009 /*
6010  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6011  *
6012  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6013  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6014  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6015  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6016  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6017  * group having less cpu_capacity.
6018  */
6019 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6020 {
6021         struct sched_group *sg = sd->groups;
6022
6023         WARN_ON(!sg);
6024
6025         do {
6026                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6027                 sg = sg->next;
6028         } while (sg != sd->groups);
6029
6030         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6031                 return;
6032
6033         update_group_capacity(sd, cpu);
6034         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6035 }
6036
6037 /*
6038  * Initializers for schedule domains
6039  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6040  */
6041
6042 static int default_relax_domain_level = -1;
6043 int sched_domain_level_max;
6044
6045 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6046 {
6047         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6048                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6049
6050         return 1;
6051 }
6052 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6053
6054 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6055                                  struct sched_domain_attr *attr)
6056 {
6057         int request;
6058
6059         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6060                 if (default_relax_domain_level < 0)
6061                         return;
6062                 else
6063                         request = default_relax_domain_level;
6064         } else
6065                 request = attr->relax_domain_level;
6066         if (request < sd->level) {
6067                 /* turn off idle balance on this domain */
6068                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6069         } else {
6070                 /* turn on idle balance on this domain */
6071                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6072         }
6073 }
6074
6075 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6076 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6077
6078 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6079                                  const struct cpumask *cpu_map)
6080 {
6081         switch (what) {
6082         case sa_rootdomain:
6083                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6084                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6085         case sa_sd:
6086                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6087         case sa_sd_storage:
6088                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6089         case sa_none:
6090                 break;
6091         }
6092 }
6093
6094 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6095                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6096 {
6097         memset(d, 0, sizeof(*d));
6098
6099         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6100                 return sa_sd_storage;
6101         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6102         if (!d->sd)
6103                 return sa_sd_storage;
6104         d->rd = alloc_rootdomain();
6105         if (!d->rd)
6106                 return sa_sd;
6107         return sa_rootdomain;
6108 }
6109
6110 /*
6111  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6112  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6113  * will not free the data we're using.
6114  */
6115 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6116 {
6117         struct sd_data *sdd = sd->private;
6118
6119         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6120         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6121
6122         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6123                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6124
6125         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6126                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6127 }
6128
6129 #ifdef CONFIG_NUMA
6130 static int sched_domains_numa_levels;
6131 static int *sched_domains_numa_distance;
6132 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6133 static int sched_domains_curr_level;
6134 #endif
6135
6136 /*
6137  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6138  *
6139  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6140  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6141  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6142  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6143  *
6144  * Odd one out:
6145  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6146  */
6147 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6148         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6149          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6150          SD_NUMA |                      \
6151          SD_ASYM_PACKING |              \
6152          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6153
6154 static struct sched_domain *
6155 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6156 {
6157         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6158         int sd_weight, sd_flags = 0;
6159
6160 #ifdef CONFIG_NUMA
6161         /*
6162          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6163          */
6164         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6165 #endif
6166
6167         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6168
6169         if (tl->sd_flags)
6170                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6171         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6172                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6173                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6174
6175         *sd = (struct sched_domain){
6176                 .min_interval           = sd_weight,
6177                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6178                 .busy_factor            = 32,
6179                 .imbalance_pct          = 125,
6180
6181                 .cache_nice_tries       = 0,
6182                 .busy_idx               = 0,
6183                 .idle_idx               = 0,
6184                 .newidle_idx            = 0,
6185                 .wake_idx               = 0,
6186                 .forkexec_idx           = 0,
6187
6188                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6189                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6190                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6191                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6192                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6193                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6194                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6195                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6196                                         | 0*SD_SERIALIZE
6197                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6198                                         | 0*SD_NUMA
6199                                         | sd_flags
6200                                         ,
6201
6202                 .last_balance           = jiffies,
6203                 .balance_interval       = sd_weight,
6204                 .smt_gain               = 0,
6205                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6206                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6207 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6208                 .name                   = tl->name,
6209 #endif
6210         };
6211
6212         /*
6213          * Convert topological properties into behaviour.
6214          */
6215
6216         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6217                 sd->imbalance_pct = 110;
6218                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6219
6220         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6221                 sd->imbalance_pct = 117;
6222                 sd->cache_nice_tries = 1;
6223                 sd->busy_idx = 2;
6224
6225 #ifdef CONFIG_NUMA
6226         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6227                 sd->cache_nice_tries = 2;
6228                 sd->busy_idx = 3;
6229                 sd->idle_idx = 2;
6230
6231                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6232                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6233                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6234                                        SD_BALANCE_FORK |
6235                                        SD_WAKE_AFFINE);
6236                 }
6237
6238 #endif
6239         } else {
6240                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6241                 sd->cache_nice_tries = 1;
6242                 sd->busy_idx = 2;
6243                 sd->idle_idx = 1;
6244         }
6245
6246         sd->private = &tl->data;
6247
6248         return sd;
6249 }
6250
6251 /*
6252  * Topology list, bottom-up.
6253  */
6254 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6255 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6256         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6257 #endif
6258 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6259         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6260 #endif
6261         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6262         { NULL, },
6263 };
6264
6265 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6266
6267 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6268         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6269
6270 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6271 {
6272         sched_domain_topology = tl;
6273 }
6274
6275 #ifdef CONFIG_NUMA
6276
6277 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6278 {
6279         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6280 }
6281
6282 static void sched_numa_warn(const char *str)
6283 {
6284         static int done = false;
6285         int i,j;
6286
6287         if (done)
6288                 return;
6289
6290         done = true;
6291
6292         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6293
6294         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6295                 printk(KERN_WARNING "  ");
6296                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6297                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6298                 printk(KERN_CONT "\n");
6299         }
6300         printk(KERN_WARNING "\n");
6301 }
6302
6303 static bool find_numa_distance(int distance)
6304 {
6305         int i;
6306
6307         if (distance == node_distance(0, 0))
6308                 return true;
6309
6310         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6311                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6312                         return true;
6313         }
6314
6315         return false;
6316 }
6317
6318 static void sched_init_numa(void)
6319 {
6320         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6321         struct sched_domain_topology_level *tl;
6322         int level = 0;
6323         int i, j, k;
6324
6325         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6326         if (!sched_domains_numa_distance)
6327                 return;
6328
6329         /*
6330          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6331          * unique distances in the node_distance() table.
6332          *
6333          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6334          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6335          */
6336         next_distance = curr_distance;
6337         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6338                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6339                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6340                                 int distance = node_distance(i, k);
6341
6342                                 if (distance > curr_distance &&
6343                                     (distance < next_distance ||
6344                                      next_distance == curr_distance))
6345                                         next_distance = distance;
6346
6347                                 /*
6348                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6349                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6350                                  * equally connected to A.
6351                                  */
6352                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6353                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6354
6355                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6356                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6357                         }
6358                         if (next_distance != curr_distance) {
6359                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6360                                 sched_domains_numa_levels = level;
6361                                 curr_distance = next_distance;
6362                         } else break;
6363                 }
6364
6365                 /*
6366                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6367                  */
6368                 if (!sched_debug())
6369                         break;
6370         }
6371
6372         if (!level)
6373                 return;
6374
6375         /*
6376          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6377          * identity distance node_distance(i,i).
6378          *
6379          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6380          * numbers.
6381          */
6382
6383         /*
6384          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6385          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6386          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6387          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6388          * in other functions.
6389          *
6390          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6391          */
6392         sched_domains_numa_levels = 0;
6393
6394         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6395         if (!sched_domains_numa_masks)
6396                 return;
6397
6398         /*
6399          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6400          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6401          */
6402         for (i = 0; i < level; i++) {
6403                 sched_domains_numa_masks[i] =
6404                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6405                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6406                         return;
6407
6408                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6409                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6410                         if (!mask)
6411                                 return;
6412
6413                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6414
6415                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6416                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6417                                         continue;
6418
6419                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6420                         }
6421                 }
6422         }
6423
6424         /* Compute default topology size */
6425         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6426
6427         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6428                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6429         if (!tl)
6430                 return;
6431
6432         /*
6433          * Copy the default topology bits..
6434          */
6435         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6436                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6437
6438         /*
6439          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6440          */
6441         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6442                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6443                         .mask = sd_numa_mask,
6444                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6445                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6446                         .numa_level = j,
6447                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6448                 };
6449         }
6450
6451         sched_domain_topology = tl;
6452
6453         sched_domains_numa_levels = level;
6454 }
6455
6456 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6457 {
6458         int i, j;
6459         int node = cpu_to_node(cpu);
6460
6461         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6462                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6463                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6464                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6465                 }
6466         }
6467 }
6468
6469 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6470 {
6471         int i, j;
6472         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6473                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6474                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6475         }
6476 }
6477
6478 /*
6479  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6480  * are onlined.
6481  */
6482 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6483                                            unsigned long action,
6484                                            void *hcpu)
6485 {
6486         int cpu = (long)hcpu;
6487
6488         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6489         case CPU_ONLINE:
6490                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6491                 break;
6492
6493         case CPU_DEAD:
6494                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6495                 break;
6496
6497         default:
6498                 return NOTIFY_DONE;
6499         }
6500
6501         return NOTIFY_OK;
6502 }
6503 #else
6504 static inline void sched_init_numa(void)
6505 {
6506 }
6507
6508 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6509                                            unsigned long action,
6510                                            void *hcpu)
6511 {
6512         return 0;
6513 }
6514 #endif /* CONFIG_NUMA */
6515
6516 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6517 {
6518         struct sched_domain_topology_level *tl;
6519         int j;
6520
6521         for_each_sd_topology(tl) {
6522                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6523
6524                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6525                 if (!sdd->sd)
6526                         return -ENOMEM;
6527
6528                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6529                 if (!sdd->sg)
6530                         return -ENOMEM;
6531
6532                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6533                 if (!sdd->sgc)
6534                         return -ENOMEM;
6535
6536                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6537                         struct sched_domain *sd;
6538                         struct sched_group *sg;
6539                         struct sched_group_capacity *sgc;
6540
6541                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6542                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6543                         if (!sd)
6544                                 return -ENOMEM;
6545
6546                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6547
6548                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6549                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6550                         if (!sg)
6551                                 return -ENOMEM;
6552
6553                         sg->next = sg;
6554
6555                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6556
6557                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6558                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6559                         if (!sgc)
6560                                 return -ENOMEM;
6561
6562                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6563                 }
6564         }
6565
6566         return 0;
6567 }
6568
6569 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6570 {
6571         struct sched_domain_topology_level *tl;
6572         int j;
6573
6574         for_each_sd_topology(tl) {
6575                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6576
6577                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6578                         struct sched_domain *sd;
6579
6580                         if (sdd->sd) {
6581                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6582                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6583                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6584                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6585                         }
6586
6587                         if (sdd->sg)
6588                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6589                         if (sdd->sgc)
6590                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6591                 }
6592                 free_percpu(sdd->sd);
6593                 sdd->sd = NULL;
6594                 free_percpu(sdd->sg);
6595                 sdd->sg = NULL;
6596                 free_percpu(sdd->sgc);
6597                 sdd->sgc = NULL;
6598         }
6599 }
6600
6601 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6602                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6603                 struct sched_domain *child, int cpu)
6604 {
6605         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6606         if (!sd)
6607                 return child;
6608
6609         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6610         if (child) {
6611                 sd->level = child->level + 1;
6612                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6613                 child->parent = sd;
6614                 sd->child = child;
6615
6616                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6617                                     sched_domain_span(sd))) {
6618                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6619 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6620                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6621                                         child->name, sd->name);
6622 #endif
6623                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6624                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6625                                    sched_domain_span(sd),
6626                                    sched_domain_span(child));
6627                 }
6628
6629         }
6630         set_domain_attribute(sd, attr);
6631
6632         return sd;
6633 }
6634
6635 /*
6636  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6637  * to the individual cpus
6638  */
6639 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6640                                struct sched_domain_attr *attr)
6641 {
6642         enum s_alloc alloc_state;
6643         struct sched_domain *sd;
6644         struct s_data d;
6645         int i, ret = -ENOMEM;
6646
6647         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6648         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6649                 goto error;
6650
6651         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6652         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6653                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6654
6655                 sd = NULL;
6656                 for_each_sd_topology(tl) {
6657                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6658                         if (tl == sched_domain_topology)
6659                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6660                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6661                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6662                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6663                                 break;
6664                 }
6665         }
6666
6667         /* Build the groups for the domains */
6668         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6669                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6670                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6671                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6672                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6673                                         goto error;
6674                         } else {
6675                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6676                                         goto error;
6677                         }
6678                 }
6679         }
6680
6681         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6682         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6683                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6684                         continue;
6685
6686                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6687                         claim_allocations(i, sd);
6688                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6689                 }
6690         }
6691
6692         /* Attach the domains */
6693         rcu_read_lock();
6694         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6695                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6696                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6697         }
6698         rcu_read_unlock();
6699
6700         ret = 0;
6701 error:
6702         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6703         return ret;
6704 }
6705
6706 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6707 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6708 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6709                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6710
6711 /*
6712  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6713  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6714  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6715  */
6716 static cpumask_var_t fallback_doms;
6717
6718 /*
6719  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6720  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6721  * or 0 if it stayed the same.
6722  */
6723 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6724 {
6725         return 0;
6726 }
6727
6728 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6729 {
6730         int i;
6731         cpumask_var_t *doms;
6732
6733         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6734         if (!doms)
6735                 return NULL;
6736         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6737                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6738                         free_sched_domains(doms, i);
6739                         return NULL;
6740                 }
6741         }
6742         return doms;
6743 }
6744
6745 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6746 {
6747         unsigned int i;
6748         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6749                 free_cpumask_var(doms[i]);
6750         kfree(doms);
6751 }
6752
6753 /*
6754  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6755  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6756  * exclude other special cases in the future.
6757  */
6758 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6759 {
6760         int err;
6761
6762         arch_update_cpu_topology();
6763         ndoms_cur = 1;
6764         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6765         if (!doms_cur)
6766                 doms_cur = &fallback_doms;
6767         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6768         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6769         register_sched_domain_sysctl();
6770
6771         return err;
6772 }
6773
6774 /*
6775  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6776  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6777  */
6778 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6779 {
6780         int i;
6781
6782         rcu_read_lock();
6783         for_each_cpu(i, cpu_map)
6784                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6785         rcu_read_unlock();
6786 }
6787
6788 /* handle null as "default" */
6789 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6790                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6791 {
6792         struct sched_domain_attr tmp;
6793
6794         /* fast path */
6795         if (!new && !cur)
6796                 return 1;
6797
6798         tmp = SD_ATTR_INIT;
6799         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6800                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6801                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6802 }
6803
6804 /*
6805  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6806  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6807  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6808  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6809  *
6810  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6811  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6812  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6813  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6814  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6815  * it as it is.
6816  *
6817  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6818  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6819  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6820  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6821  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6822  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6823  *
6824  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6825  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6826  * and it will not create the default domain.
6827  *
6828  * Call with hotplug lock held
6829  */
6830 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6831                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6832 {
6833         int i, j, n;
6834         int new_topology;
6835
6836         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6837
6838         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6839         unregister_sched_domain_sysctl();
6840
6841         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6842         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6843
6844         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6845
6846         /* Destroy deleted domains */
6847         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6848                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6849                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6850                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6851                                 goto match1;
6852                 }
6853                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6854                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6855 match1:
6856                 ;
6857         }
6858
6859         n = ndoms_cur;
6860         if (doms_new == NULL) {
6861                 n = 0;
6862                 doms_new = &fallback_doms;
6863                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6864                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6865         }
6866
6867         /* Build new domains */
6868         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6869                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6870                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6871                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6872                                 goto match2;
6873                 }
6874                 /* no match - add a new doms_new */
6875                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6876 match2:
6877                 ;
6878         }
6879
6880         /* Remember the new sched domains */
6881         if (doms_cur != &fallback_doms)
6882                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6883         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6884         doms_cur = doms_new;
6885         dattr_cur = dattr_new;
6886         ndoms_cur = ndoms_new;
6887
6888         register_sched_domain_sysctl();
6889
6890         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6891 }
6892
6893 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6894
6895 /*
6896  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6897  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6898  * around partition_sched_domains().
6899  *
6900  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6901  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6902  */
6903 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6904                              void *hcpu)
6905 {
6906         switch (action) {
6907         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6908         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6909
6910                 /*
6911                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6912                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6913                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6914                  * domain, ignoring cpusets.
6915                  */
6916                 num_cpus_frozen--;
6917                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6918                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6919                         break;
6920                 }
6921
6922                 /*
6923                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6924                  * restore the original sched domains by considering the
6925                  * cpuset configurations.
6926                  */
6927
6928         case CPU_ONLINE:
6929         case CPU_DOWN_FAILED:
6930                 cpuset_update_active_cpus(true);
6931                 break;
6932         default:
6933                 return NOTIFY_DONE;
6934         }
6935         return NOTIFY_OK;
6936 }
6937
6938 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6939                                void *hcpu)
6940 {
6941         switch (action) {
6942         case CPU_DOWN_PREPARE:
6943                 cpuset_update_active_cpus(false);
6944                 break;
6945         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6946                 num_cpus_frozen++;
6947                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6948                 break;
6949         default:
6950                 return NOTIFY_DONE;
6951         }
6952         return NOTIFY_OK;
6953 }
6954
6955 void __init sched_init_smp(void)
6956 {
6957         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6958
6959         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6960         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6961
6962         sched_init_numa();
6963
6964         /*
6965          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6966          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6967          * happen.
6968          */
6969         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6970         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6971         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6972         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6973                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6974         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6975
6976         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6977         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6978         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6979
6980         init_hrtick();
6981
6982         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6983         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6984                 BUG();
6985         sched_init_granularity();
6986         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6987
6988         init_sched_rt_class();
6989         init_sched_dl_class();
6990 }
6991 #else
6992 void __init sched_init_smp(void)
6993 {
6994         sched_init_granularity();
6995 }
6996 #endif /* CONFIG_SMP */
6997
6998 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6999
7000 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7001 {
7002         return in_lock_functions(addr) ||
7003                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7004                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7005 }
7006
7007 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7008 /*
7009  * Default task group.
7010  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7011  */
7012 struct task_group root_task_group;
7013 LIST_HEAD(task_groups);
7014 #endif
7015
7016 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7017
7018 void __init sched_init(void)
7019 {
7020         int i, j;
7021         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7022
7023 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7024         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7025 #endif
7026 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7027         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7028 #endif
7029 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7030         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7031 #endif
7032         if (alloc_size) {
7033                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7034
7035 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7036                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7037                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7038
7039                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7040                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7041
7042 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7043 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7044                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7045                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7046
7047                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7048                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7049
7050 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7051 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7052                 for_each_possible_cpu(i) {
7053                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
7054                         ptr += cpumask_size();
7055                 }
7056 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7057         }
7058
7059         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7060                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7061         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7062                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7063
7064 #ifdef CONFIG_SMP
7065         init_defrootdomain();
7066 #endif
7067
7068 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7069         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7070                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7071 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7072
7073 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7074         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7075         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7076         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7077         autogroup_init(&init_task);
7078
7079 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7080
7081         for_each_possible_cpu(i) {
7082                 struct rq *rq;
7083
7084                 rq = cpu_rq(i);
7085                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7086                 rq->nr_running = 0;
7087                 rq->calc_load_active = 0;
7088                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7089                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7090                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7091                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
7092 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7093                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7094                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7095                 /*
7096                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7097                  *
7098                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7099                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7100                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7101                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7102                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7103                  * (se->load.weight).
7104                  *
7105                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7106                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7107                  * then A0's share of the cpu resource is:
7108                  *
7109                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7110                  *
7111                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7112                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7113                  */
7114                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7115                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7116 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7117
7118                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7119 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7120                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7121 #endif
7122
7123                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7124                         rq->cpu_load[j] = 0;
7125
7126                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7127
7128 #ifdef CONFIG_SMP
7129                 rq->sd = NULL;
7130                 rq->rd = NULL;
7131                 rq->cpu_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7132                 rq->post_schedule = 0;
7133                 rq->active_balance = 0;
7134                 rq->next_balance = jiffies;
7135                 rq->push_cpu = 0;
7136                 rq->cpu = i;
7137                 rq->online = 0;
7138                 rq->idle_stamp = 0;
7139                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7140                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7141
7142                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7143
7144                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7145 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7146                 rq->nohz_flags = 0;
7147 #endif
7148 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7149                 rq->last_sched_tick = 0;
7150 #endif
7151 #endif
7152                 init_rq_hrtick(rq);
7153                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7154         }
7155
7156         set_load_weight(&init_task);
7157
7158 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7159         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7160 #endif
7161
7162         /*
7163          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7164          */
7165         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7166         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7167
7168         /*
7169          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7170          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7171          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7172          * when this runqueue becomes "idle".
7173          */
7174         init_idle(current, smp_processor_id());
7175
7176         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7177
7178         /*
7179          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7180          */
7181         current->sched_class = &fair_sched_class;
7182
7183 #ifdef CONFIG_SMP
7184         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7185         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7186         if (cpu_isolated_map == NULL)
7187                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7188         idle_thread_set_boot_cpu();
7189         set_cpu_rq_start_time();
7190 #endif
7191         init_sched_fair_class();
7192
7193         scheduler_running = 1;
7194 }
7195
7196 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7197 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7198 {
7199         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7200
7201         return (nested == preempt_offset);
7202 }
7203
7204 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7205 {
7206         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7207
7208         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7209         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7210              !is_idle_task(current)) ||
7211             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7212                 return;
7213         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7214                 return;
7215         prev_jiffy = jiffies;
7216
7217         printk(KERN_ERR
7218                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7219                         file, line);
7220         printk(KERN_ERR
7221                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7222                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7223                         current->pid, current->comm);
7224
7225         debug_show_held_locks(current);
7226         if (irqs_disabled())
7227                 print_irqtrace_events(current);
7228 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7229         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7230                 pr_err("Preemption disabled at:");
7231                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7232                 pr_cont("\n");
7233         }
7234 #endif
7235         dump_stack();
7236 }
7237 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7238 #endif
7239
7240 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7241 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7242 {
7243         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7244         struct sched_attr attr = {
7245                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7246         };
7247         int old_prio = p->prio;
7248         int queued;
7249
7250         queued = task_on_rq_queued(p);
7251         if (queued)
7252                 dequeue_task(rq, p, 0);
7253         __setscheduler(rq, p, &attr);
7254         if (queued) {
7255                 enqueue_task(rq, p, 0);
7256                 resched_curr(rq);
7257         }
7258
7259         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7260 }
7261
7262 void normalize_rt_tasks(void)
7263 {
7264         struct task_struct *g, *p;
7265         unsigned long flags;
7266         struct rq *rq;
7267
7268         read_lock(&tasklist_lock);
7269         for_each_process_thread(g, p) {
7270                 /*
7271                  * Only normalize user tasks:
7272                  */
7273                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7274                         continue;
7275
7276                 p->se.exec_start                = 0;
7277 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7278                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7279                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7280                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7281 #endif
7282
7283                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7284                         /*
7285                          * Renice negative nice level userspace
7286                          * tasks back to 0:
7287                          */
7288                         if (task_nice(p) < 0)
7289                                 set_user_nice(p, 0);
7290                         continue;
7291                 }
7292
7293                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7294                 normalize_task(rq, p);
7295                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
7296         }
7297         read_unlock(&tasklist_lock);
7298 }
7299
7300 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7301
7302 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7303 /*
7304  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7305  *
7306  * They can only be called when the whole system has been
7307  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7308  * activity can take place. Using them for anything else would
7309  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7310  * under any other configuration.
7311  */
7312
7313 /**
7314  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7315  * @cpu: the processor in question.
7316  *
7317  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7318  *
7319  * Return: The current task for @cpu.
7320  */
7321 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7322 {
7323         return cpu_curr(cpu);
7324 }
7325
7326 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7327
7328 #ifdef CONFIG_IA64
7329 /**
7330  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7331  * @cpu: the processor in question.
7332  * @p: the task pointer to set.
7333  *
7334  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7335  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7336  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7337  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7338  * and caller must save the original value of the current task (see
7339  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7340  * re-starting the system.
7341  *
7342  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7343  */
7344 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7345 {
7346         cpu_curr(cpu) = p;
7347 }
7348
7349 #endif
7350
7351 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7352 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7353 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7354
7355 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7356 {
7357         free_fair_sched_group(tg);
7358         free_rt_sched_group(tg);
7359         autogroup_free(tg);
7360         kfree(tg);
7361 }
7362
7363 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7364 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7365 {
7366         struct task_group *tg;
7367
7368         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7369         if (!tg)
7370                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7371
7372         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7373                 goto err;
7374
7375         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7376                 goto err;
7377
7378         return tg;
7379
7380 err:
7381         free_sched_group(tg);
7382         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7383 }
7384
7385 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7386 {
7387         unsigned long flags;
7388
7389         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7390         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7391
7392         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7393
7394         tg->parent = parent;
7395         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7396         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7397         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7398 }
7399
7400 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7401 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7402 {
7403         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7404         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7405 }
7406
7407 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7408 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7409 {
7410         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7411         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7412 }
7413
7414 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7415 {
7416         unsigned long flags;
7417         int i;
7418
7419         /* end participation in shares distribution */
7420         for_each_possible_cpu(i)
7421                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7422
7423         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7424         list_del_rcu(&tg->list);
7425         list_del_rcu(&tg->siblings);
7426         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7427 }
7428
7429 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7430  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7431  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7432  *      reflect its new group.
7433  */
7434 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7435 {
7436         struct task_group *tg;
7437         int queued, running;
7438         unsigned long flags;
7439         struct rq *rq;
7440
7441         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7442
7443         running = task_current(rq, tsk);
7444         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7445
7446         if (queued)
7447                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7448         if (unlikely(running))
7449                 put_prev_task(rq, tsk);
7450
7451         /*
7452          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7453          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7454          * to prevent lockdep warnings.
7455          */
7456         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7457                           struct task_group, css);
7458         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7459         tsk->sched_task_group = tg;
7460
7461 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7462         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7463                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, queued);
7464         else
7465 #endif
7466                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7467
7468         if (unlikely(running))
7469                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7470         if (queued)
7471                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7472
7473         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7474 }
7475 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7476
7477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7478 /*
7479  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7480  */
7481 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7482
7483 /* Must be called with tasklist_lock held */
7484 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7485 {
7486         struct task_struct *g, *p;
7487
7488         for_each_process_thread(g, p) {
7489                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7490                         return 1;
7491         }
7492
7493         return 0;
7494 }
7495
7496 struct rt_schedulable_data {
7497         struct task_group *tg;
7498         u64 rt_period;
7499         u64 rt_runtime;
7500 };
7501
7502 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7503 {
7504         struct rt_schedulable_data *d = data;
7505         struct task_group *child;
7506         unsigned long total, sum = 0;
7507         u64 period, runtime;
7508
7509         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7510         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7511
7512         if (tg == d->tg) {
7513                 period = d->rt_period;
7514                 runtime = d->rt_runtime;
7515         }
7516
7517         /*
7518          * Cannot have more runtime than the period.
7519          */
7520         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7521                 return -EINVAL;
7522
7523         /*
7524          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7525          */
7526         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7527                 return -EBUSY;
7528
7529         total = to_ratio(period, runtime);
7530
7531         /*
7532          * Nobody can have more than the global setting allows.
7533          */
7534         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7535                 return -EINVAL;
7536
7537         /*
7538          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7539          */
7540         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7541                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7542                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7543
7544                 if (child == d->tg) {
7545                         period = d->rt_period;
7546                         runtime = d->rt_runtime;
7547                 }
7548
7549                 sum += to_ratio(period, runtime);
7550         }
7551
7552         if (sum > total)
7553                 return -EINVAL;
7554
7555         return 0;
7556 }
7557
7558 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7559 {
7560         int ret;
7561
7562         struct rt_schedulable_data data = {
7563                 .tg = tg,
7564                 .rt_period = period,
7565                 .rt_runtime = runtime,
7566         };
7567
7568         rcu_read_lock();
7569         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7570         rcu_read_unlock();
7571
7572         return ret;
7573 }
7574
7575 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7576                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7577 {
7578         int i, err = 0;
7579
7580         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7581         read_lock(&tasklist_lock);
7582         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7583         if (err)
7584                 goto unlock;
7585
7586         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7587         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7588         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7589
7590         for_each_possible_cpu(i) {
7591                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7592
7593                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7594                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7595                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7596         }
7597         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7598 unlock:
7599         read_unlock(&tasklist_lock);
7600         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7601
7602         return err;
7603 }
7604
7605 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7606 {
7607         u64 rt_runtime, rt_period;
7608
7609         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7610         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7611         if (rt_runtime_us < 0)
7612                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7613
7614         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7615 }
7616
7617 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7618 {
7619         u64 rt_runtime_us;
7620
7621         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7622                 return -1;
7623
7624         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7625         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7626         return rt_runtime_us;
7627 }
7628
7629 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7630 {
7631         u64 rt_runtime, rt_period;
7632
7633         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7634         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7635
7636         if (rt_period == 0)
7637                 return -EINVAL;
7638
7639         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7640 }
7641
7642 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7643 {
7644         u64 rt_period_us;
7645
7646         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7647         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7648         return rt_period_us;
7649 }
7650 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7651
7652 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7653 static int sched_rt_global_constraints(void)
7654 {
7655         int ret = 0;
7656
7657         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7658         read_lock(&tasklist_lock);
7659         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7660         read_unlock(&tasklist_lock);
7661         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7662
7663         return ret;
7664 }
7665
7666 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7667 {
7668         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7669         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7670                 return 0;
7671
7672         return 1;
7673 }
7674
7675 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7676 static int sched_rt_global_constraints(void)
7677 {
7678         unsigned long flags;
7679         int i, ret = 0;
7680
7681         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7682         for_each_possible_cpu(i) {
7683                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7684
7685                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7686                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7687                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7688         }
7689         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7690
7691         return ret;
7692 }
7693 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7694
7695 static int sched_dl_global_constraints(void)
7696 {
7697         u64 runtime = global_rt_runtime();
7698         u64 period = global_rt_period();
7699         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7700         struct dl_bw *dl_b;
7701         int cpu, ret = 0;
7702         unsigned long flags;
7703
7704         /*
7705          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7706          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7707          * any of the root_domains.
7708          *
7709          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7710          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7711          * solutions is welcome!
7712          */
7713         for_each_possible_cpu(cpu) {
7714                 rcu_read_lock_sched();
7715                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7716
7717                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7718                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7719                         ret = -EBUSY;
7720                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7721
7722                 rcu_read_unlock_sched();
7723
7724                 if (ret)
7725                         break;
7726         }
7727
7728         return ret;
7729 }
7730
7731 static void sched_dl_do_global(void)
7732 {
7733         u64 new_bw = -1;
7734         struct dl_bw *dl_b;
7735         int cpu;
7736         unsigned long flags;
7737
7738         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7739         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7740
7741         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7742                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7743
7744         /*
7745          * FIXME: As above...
7746          */
7747         for_each_possible_cpu(cpu) {
7748                 rcu_read_lock_sched();
7749                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7750
7751                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7752                 dl_b->bw = new_bw;
7753                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7754
7755                 rcu_read_unlock_sched();
7756         }
7757 }
7758
7759 static int sched_rt_global_validate(void)
7760 {
7761         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7762                 return -EINVAL;
7763
7764         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7765                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7766                 return -EINVAL;
7767
7768         return 0;
7769 }
7770
7771 static void sched_rt_do_global(void)
7772 {
7773         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7774         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7775 }
7776
7777 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7778                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7779                 loff_t *ppos)
7780 {
7781         int old_period, old_runtime;
7782         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7783         int ret;
7784
7785         mutex_lock(&mutex);
7786         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7787         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7788
7789         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7790
7791         if (!ret && write) {
7792                 ret = sched_rt_global_validate();
7793                 if (ret)
7794                         goto undo;
7795
7796                 ret = sched_rt_global_constraints();
7797                 if (ret)
7798                         goto undo;
7799
7800                 ret = sched_dl_global_constraints();
7801                 if (ret)
7802                         goto undo;
7803
7804                 sched_rt_do_global();
7805                 sched_dl_do_global();
7806         }
7807         if (0) {
7808 undo:
7809                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7810                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7811         }
7812         mutex_unlock(&mutex);
7813
7814         return ret;
7815 }
7816
7817 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7818                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7819                 loff_t *ppos)
7820 {
7821         int ret;
7822         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7823
7824         mutex_lock(&mutex);
7825         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7826         /* make sure that internally we keep jiffies */
7827         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7828         if (!ret && write) {
7829                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7830                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7831         }
7832         mutex_unlock(&mutex);
7833         return ret;
7834 }
7835
7836 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7837
7838 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7839 {
7840         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7841 }
7842
7843 static struct cgroup_subsys_state *
7844 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7845 {
7846         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7847         struct task_group *tg;
7848
7849         if (!parent) {
7850                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7851                 return &root_task_group.css;
7852         }
7853
7854         tg = sched_create_group(parent);
7855         if (IS_ERR(tg))
7856                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7857
7858         return &tg->css;
7859 }
7860
7861 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7862 {
7863         struct task_group *tg = css_tg(css);
7864         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
7865
7866         if (parent)
7867                 sched_online_group(tg, parent);
7868         return 0;
7869 }
7870
7871 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7872 {
7873         struct task_group *tg = css_tg(css);
7874
7875         sched_destroy_group(tg);
7876 }
7877
7878 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7879 {
7880         struct task_group *tg = css_tg(css);
7881
7882         sched_offline_group(tg);
7883 }
7884
7885 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
7886 {
7887         sched_move_task(task);
7888 }
7889
7890 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7891                                  struct cgroup_taskset *tset)
7892 {
7893         struct task_struct *task;
7894
7895         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7896 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7897                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7898                         return -EINVAL;
7899 #else
7900                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7901                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7902                         return -EINVAL;
7903 #endif
7904         }
7905         return 0;
7906 }
7907
7908 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7909                               struct cgroup_taskset *tset)
7910 {
7911         struct task_struct *task;
7912
7913         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7914                 sched_move_task(task);
7915 }
7916
7917 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7918                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7919                             struct task_struct *task)
7920 {
7921         /*
7922          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7923          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7924          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7925          */
7926         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7927                 return;
7928
7929         sched_move_task(task);
7930 }
7931
7932 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7933 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7934                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7935 {
7936         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7937 }
7938
7939 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7940                                struct cftype *cft)
7941 {
7942         struct task_group *tg = css_tg(css);
7943
7944         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7945 }
7946
7947 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7948 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7949
7950 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7951 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7952
7953 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7954
7955 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7956 {
7957         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7958         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7959
7960         if (tg == &root_task_group)
7961                 return -EINVAL;
7962
7963         /*
7964          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7965          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7966          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7967          */
7968         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7969                 return -EINVAL;
7970
7971         /*
7972          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7973          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7974          * feasibility.
7975          */
7976         if (period > max_cfs_quota_period)
7977                 return -EINVAL;
7978
7979         /*
7980          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
7981          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
7982          */
7983         get_online_cpus();
7984         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7985         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7986         if (ret)
7987                 goto out_unlock;
7988
7989         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7990         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7991         /*
7992          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7993          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7994          */
7995         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7996                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7997         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7998         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7999         cfs_b->quota = quota;
8000
8001         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8002         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8003         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
8004                 /* force a reprogram */
8005                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b, true);
8006         }
8007         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8008
8009         for_each_online_cpu(i) {
8010                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8011                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8012
8013                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8014                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8015                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8016
8017                 if (cfs_rq->throttled)
8018                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8019                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8020         }
8021         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8022                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8023 out_unlock:
8024         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8025         put_online_cpus();
8026
8027         return ret;
8028 }
8029
8030 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8031 {
8032         u64 quota, period;
8033
8034         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8035         if (cfs_quota_us < 0)
8036                 quota = RUNTIME_INF;
8037         else
8038                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8039
8040         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8041 }
8042
8043 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8044 {
8045         u64 quota_us;
8046
8047         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8048                 return -1;
8049
8050         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8051         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8052
8053         return quota_us;
8054 }
8055
8056 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8057 {
8058         u64 quota, period;
8059
8060         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8061         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8062
8063         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8064 }
8065
8066 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8067 {
8068         u64 cfs_period_us;
8069
8070         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8071         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8072
8073         return cfs_period_us;
8074 }
8075
8076 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8077                                   struct cftype *cft)
8078 {
8079         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8080 }
8081
8082 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8083                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8084 {
8085         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8086 }
8087
8088 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8089                                    struct cftype *cft)
8090 {
8091         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8092 }
8093
8094 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8095                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8096 {
8097         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8098 }
8099
8100 struct cfs_schedulable_data {
8101         struct task_group *tg;
8102         u64 period, quota;
8103 };
8104
8105 /*
8106  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8107  * note: units are usecs
8108  */
8109 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8110                                struct cfs_schedulable_data *d)
8111 {
8112         u64 quota, period;
8113
8114         if (tg == d->tg) {
8115                 period = d->period;
8116                 quota = d->quota;
8117         } else {
8118                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8119                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8120         }
8121
8122         /* note: these should typically be equivalent */
8123         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8124                 return RUNTIME_INF;
8125
8126         return to_ratio(period, quota);
8127 }
8128
8129 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8130 {
8131         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8132         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8133         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8134
8135         if (!tg->parent) {
8136                 quota = RUNTIME_INF;
8137         } else {
8138                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8139
8140                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8141                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8142
8143                 /*
8144                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8145                  * limit is set
8146                  */
8147                 if (quota == RUNTIME_INF)
8148                         quota = parent_quota;
8149                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8150                         return -EINVAL;
8151         }
8152         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8153
8154         return 0;
8155 }
8156
8157 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8158 {
8159         int ret;
8160         struct cfs_schedulable_data data = {
8161                 .tg = tg,
8162                 .period = period,
8163                 .quota = quota,
8164         };
8165
8166         if (quota != RUNTIME_INF) {
8167                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8168                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8169         }
8170
8171         rcu_read_lock();
8172         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8173         rcu_read_unlock();
8174
8175         return ret;
8176 }
8177
8178 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8179 {
8180         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8181         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8182
8183         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8184         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8185         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8186
8187         return 0;
8188 }
8189 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8190 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8191
8192 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8193 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8194                                 struct cftype *cft, s64 val)
8195 {
8196         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8197 }
8198
8199 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8200                                struct cftype *cft)
8201 {
8202         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8203 }
8204
8205 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8206                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8207 {
8208         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8209 }
8210
8211 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8212                                    struct cftype *cft)
8213 {
8214         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8215 }
8216 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8217
8218 static struct cftype cpu_files[] = {
8219 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8220         {
8221                 .name = "shares",
8222                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8223                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8224         },
8225 #endif
8226 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8227         {
8228                 .name = "cfs_quota_us",
8229                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8230                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8231         },
8232         {
8233                 .name = "cfs_period_us",
8234                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8235                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8236         },
8237         {
8238                 .name = "stat",
8239                 .seq_show = cpu_stats_show,
8240         },
8241 #endif
8242 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8243         {
8244                 .name = "rt_runtime_us",
8245                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8246                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8247         },
8248         {
8249                 .name = "rt_period_us",
8250                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8251                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8252         },
8253 #endif
8254         { }     /* terminate */
8255 };
8256
8257 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8258         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8259         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8260         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8261         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8262         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8263         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8264         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8265         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8266         .legacy_cftypes = cpu_files,
8267         .early_init     = 1,
8268 };
8269
8270 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8271
8272 void dump_cpu_task(int cpu)
8273 {
8274         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8275         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8276 }