locking/lockdep, sched/core: Implement a better lock pinning scheme
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/kasan.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/nmi.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/highmem.h>
36 #include <linux/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/context_tracking.h>
75 #include <linux/compiler.h>
76 #include <linux/frame.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 /*
128  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
129  * Limited because this is done with IRQs disabled.
130  */
131 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
132
133 /*
134  * period over which we average the RT time consumption, measured
135  * in ms.
136  *
137  * default: 1s
138  */
139 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
140
141 /*
142  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
143  * default: 1s
144  */
145 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
146
147 __read_mostly int scheduler_running;
148
149 /*
150  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
151  * default: 0.95s
152  */
153 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
154
155 /* cpus with isolated domains */
156 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
157
158 /*
159  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
160  */
161 static struct rq *this_rq_lock(void)
162         __acquires(rq->lock)
163 {
164         struct rq *rq;
165
166         local_irq_disable();
167         rq = this_rq();
168         raw_spin_lock(&rq->lock);
169
170         return rq;
171 }
172
173 /*
174  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
175  */
176 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
177         __acquires(rq->lock)
178 {
179         struct rq *rq;
180
181         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
182
183         for (;;) {
184                 rq = task_rq(p);
185                 raw_spin_lock(&rq->lock);
186                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
187                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
188                         return rq;
189                 }
190                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
191
192                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
193                         cpu_relax();
194         }
195 }
196
197 /*
198  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
199  */
200 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
201         __acquires(p->pi_lock)
202         __acquires(rq->lock)
203 {
204         struct rq *rq;
205
206         for (;;) {
207                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
208                 rq = task_rq(p);
209                 raw_spin_lock(&rq->lock);
210                 /*
211                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
212                  *
213                  *      ACQUIRE (rq->lock)
214                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
215                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
216                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
217                  *                                      [L] ->on_rq
218                  *      RELEASE (rq->lock)
219                  *
220                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
221                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
222                  *
223                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
224                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
225                  */
226                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
227                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
228                         return rq;
229                 }
230                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
231                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
232
233                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
234                         cpu_relax();
235         }
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
239 /*
240  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
241  */
242
243 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
244 {
245         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
246                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
247 }
248
249 /*
250  * High-resolution timer tick.
251  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
252  */
253 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
254 {
255         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
256
257         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
258
259         raw_spin_lock(&rq->lock);
260         update_rq_clock(rq);
261         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
262         raw_spin_unlock(&rq->lock);
263
264         return HRTIMER_NORESTART;
265 }
266
267 #ifdef CONFIG_SMP
268
269 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
270 {
271         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
272
273         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
274 }
275
276 /*
277  * called from hardirq (IPI) context
278  */
279 static void __hrtick_start(void *arg)
280 {
281         struct rq *rq = arg;
282
283         raw_spin_lock(&rq->lock);
284         __hrtick_restart(rq);
285         rq->hrtick_csd_pending = 0;
286         raw_spin_unlock(&rq->lock);
287 }
288
289 /*
290  * Called to set the hrtick timer state.
291  *
292  * called with rq->lock held and irqs disabled
293  */
294 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
295 {
296         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
297         ktime_t time;
298         s64 delta;
299
300         /*
301          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
302          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
303          */
304         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
305         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
306
307         hrtimer_set_expires(timer, time);
308
309         if (rq == this_rq()) {
310                 __hrtick_restart(rq);
311         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
312                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
313                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
314         }
315 }
316
317 static int
318 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
319 {
320         int cpu = (int)(long)hcpu;
321
322         switch (action) {
323         case CPU_UP_CANCELED:
324         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
325         case CPU_DOWN_PREPARE:
326         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
327         case CPU_DEAD:
328         case CPU_DEAD_FROZEN:
329                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
330                 return NOTIFY_OK;
331         }
332
333         return NOTIFY_DONE;
334 }
335
336 static __init void init_hrtick(void)
337 {
338         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
339 }
340 #else
341 /*
342  * Called to set the hrtick timer state.
343  *
344  * called with rq->lock held and irqs disabled
345  */
346 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
347 {
348         /*
349          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
350          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
351          */
352         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
353         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
354                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
355 }
356
357 static inline void init_hrtick(void)
358 {
359 }
360 #endif /* CONFIG_SMP */
361
362 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
363 {
364 #ifdef CONFIG_SMP
365         rq->hrtick_csd_pending = 0;
366
367         rq->hrtick_csd.flags = 0;
368         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
369         rq->hrtick_csd.info = rq;
370 #endif
371
372         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
373         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
374 }
375 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
376 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
377 {
378 }
379
380 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
381 {
382 }
383
384 static inline void init_hrtick(void)
385 {
386 }
387 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
388
389 /*
390  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
391  */
392 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
393         ({                                                              \
394                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
395                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
396                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
397                                                                         \
398                 for (;;) {                                              \
399                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
400                         if (_old == _val)                               \
401                                 break;                                  \
402                         _val = _old;                                    \
403                 }                                                       \
404         _old;                                                           \
405 })
406
407 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
408 /*
409  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
410  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
411  * spurious IPIs.
412  */
413 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
414 {
415         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
416         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
417 }
418
419 /*
420  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
421  *
422  * If this returns true, then the idle task promises to call
423  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
424  */
425 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
426 {
427         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
428         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
429
430         for (;;) {
431                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
432                         return false;
433                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
434                         return true;
435                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
436                 if (old == val)
437                         break;
438                 val = old;
439         }
440         return true;
441 }
442
443 #else
444 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
445 {
446         set_tsk_need_resched(p);
447         return true;
448 }
449
450 #ifdef CONFIG_SMP
451 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
452 {
453         return false;
454 }
455 #endif
456 #endif
457
458 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
459 {
460         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
461
462         /*
463          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
464          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
465          * wakeup due to that.
466          *
467          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
468          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
469          */
470         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
471                 return;
472
473         get_task_struct(task);
474
475         /*
476          * The head is context local, there can be no concurrency.
477          */
478         *head->lastp = node;
479         head->lastp = &node->next;
480 }
481
482 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
483 {
484         struct wake_q_node *node = head->first;
485
486         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
487                 struct task_struct *task;
488
489                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
490                 BUG_ON(!task);
491                 /* task can safely be re-inserted now */
492                 node = node->next;
493                 task->wake_q.next = NULL;
494
495                 /*
496                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
497                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
498                  */
499                 wake_up_process(task);
500                 put_task_struct(task);
501         }
502 }
503
504 /*
505  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
506  *
507  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
508  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
509  * the target CPU.
510  */
511 void resched_curr(struct rq *rq)
512 {
513         struct task_struct *curr = rq->curr;
514         int cpu;
515
516         lockdep_assert_held(&rq->lock);
517
518         if (test_tsk_need_resched(curr))
519                 return;
520
521         cpu = cpu_of(rq);
522
523         if (cpu == smp_processor_id()) {
524                 set_tsk_need_resched(curr);
525                 set_preempt_need_resched();
526                 return;
527         }
528
529         if (set_nr_and_not_polling(curr))
530                 smp_send_reschedule(cpu);
531         else
532                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
533 }
534
535 void resched_cpu(int cpu)
536 {
537         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
538         unsigned long flags;
539
540         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
541                 return;
542         resched_curr(rq);
543         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
544 }
545
546 #ifdef CONFIG_SMP
547 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
548 /*
549  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
550  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
551  *
552  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
553  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
554  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
555  */
556 int get_nohz_timer_target(void)
557 {
558         int i, cpu = smp_processor_id();
559         struct sched_domain *sd;
560
561         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
562                 return cpu;
563
564         rcu_read_lock();
565         for_each_domain(cpu, sd) {
566                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
567                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
568                                 cpu = i;
569                                 goto unlock;
570                         }
571                 }
572         }
573
574         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
575                 cpu = housekeeping_any_cpu();
576 unlock:
577         rcu_read_unlock();
578         return cpu;
579 }
580 /*
581  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
582  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
583  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
584  * idle system the next event might even be infinite time into the
585  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
586  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
587  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
588  * wheel for the next timer event.
589  */
590 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
591 {
592         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
593
594         if (cpu == smp_processor_id())
595                 return;
596
597         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
598                 smp_send_reschedule(cpu);
599         else
600                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
601 }
602
603 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
604 {
605         /*
606          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
607          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
608          * If needed we can still optimize that later with an
609          * empty IRQ.
610          */
611         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
612                 if (cpu != smp_processor_id() ||
613                     tick_nohz_tick_stopped())
614                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
615                 return true;
616         }
617
618         return false;
619 }
620
621 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
622 {
623         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
624                 wake_up_idle_cpu(cpu);
625 }
626
627 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
628 {
629         int cpu = smp_processor_id();
630
631         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
632                 return false;
633
634         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
635                 return true;
636
637         /*
638          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
639          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
640          */
641         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
642         return false;
643 }
644
645 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
646
647 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
648 {
649         return false;
650 }
651
652 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
653
654 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
655 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
656 {
657         int fifo_nr_running;
658
659         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
660         if (rq->dl.dl_nr_running)
661                 return false;
662
663         /*
664          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
665          * actual RR behaviour.
666          */
667         if (rq->rt.rr_nr_running) {
668                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
669                         return true;
670                 else
671                         return false;
672         }
673
674         /*
675          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
676          * forced preemption between FIFO tasks.
677          */
678         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
679         if (fifo_nr_running)
680                 return true;
681
682         /*
683          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
684          * if there's more than one we need the tick for involuntary
685          * preemption.
686          */
687         if (rq->nr_running > 1)
688                 return false;
689
690         return true;
691 }
692 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
693
694 void sched_avg_update(struct rq *rq)
695 {
696         s64 period = sched_avg_period();
697
698         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
699                 /*
700                  * Inline assembly required to prevent the compiler
701                  * optimising this loop into a divmod call.
702                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
703                  */
704                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
705                 rq->age_stamp += period;
706                 rq->rt_avg /= 2;
707         }
708 }
709
710 #endif /* CONFIG_SMP */
711
712 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
713                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
714 /*
715  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
716  * node and @up when leaving it for the final time.
717  *
718  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
719  */
720 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
721                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
722 {
723         struct task_group *parent, *child;
724         int ret;
725
726         parent = from;
727
728 down:
729         ret = (*down)(parent, data);
730         if (ret)
731                 goto out;
732         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
733                 parent = child;
734                 goto down;
735
736 up:
737                 continue;
738         }
739         ret = (*up)(parent, data);
740         if (ret || parent == from)
741                 goto out;
742
743         child = parent;
744         parent = parent->parent;
745         if (parent)
746                 goto up;
747 out:
748         return ret;
749 }
750
751 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
752 {
753         return 0;
754 }
755 #endif
756
757 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
758 {
759         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
760         struct load_weight *load = &p->se.load;
761
762         /*
763          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
764          */
765         if (idle_policy(p->policy)) {
766                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
767                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
768                 return;
769         }
770
771         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
772         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
773 }
774
775 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
776 {
777         update_rq_clock(rq);
778         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
779                 sched_info_queued(rq, p);
780         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
781 }
782
783 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
784 {
785         update_rq_clock(rq);
786         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
787                 sched_info_dequeued(rq, p);
788         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
789 }
790
791 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
792 {
793         if (task_contributes_to_load(p))
794                 rq->nr_uninterruptible--;
795
796         enqueue_task(rq, p, flags);
797 }
798
799 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
800 {
801         if (task_contributes_to_load(p))
802                 rq->nr_uninterruptible++;
803
804         dequeue_task(rq, p, flags);
805 }
806
807 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
808 {
809 /*
810  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
811  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
812  */
813 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
814         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
815 #endif
816 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
817         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
818
819         /*
820          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
821          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
822          * {soft,}irq region.
823          *
824          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
825          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
826          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
827          * monotonic.
828          *
829          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
830          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
831          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
832          * atomic ops.
833          */
834         if (irq_delta > delta)
835                 irq_delta = delta;
836
837         rq->prev_irq_time += irq_delta;
838         delta -= irq_delta;
839 #endif
840 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
841         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
842                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
843                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
844
845                 if (unlikely(steal > delta))
846                         steal = delta;
847
848                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
849                 delta -= steal;
850         }
851 #endif
852
853         rq->clock_task += delta;
854
855 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
856         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
857                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
858 #endif
859 }
860
861 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
862 {
863         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
864         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
865
866         if (stop) {
867                 /*
868                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
869                  * userspace knows about and won't get confused about.
870                  *
871                  * Also, it will make PI more or less work without too
872                  * much confusion -- but then, stop work should not
873                  * rely on PI working anyway.
874                  */
875                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
876
877                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
878         }
879
880         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
881
882         if (old_stop) {
883                 /*
884                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
885                  * it can die in pieces.
886                  */
887                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
888         }
889 }
890
891 /*
892  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
893  */
894 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
895 {
896         return p->static_prio;
897 }
898
899 /*
900  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
901  * without taking RT-inheritance into account. Might be
902  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
903  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
904  * estimator recalculates.
905  */
906 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
907 {
908         int prio;
909
910         if (task_has_dl_policy(p))
911                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
912         else if (task_has_rt_policy(p))
913                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
914         else
915                 prio = __normal_prio(p);
916         return prio;
917 }
918
919 /*
920  * Calculate the current priority, i.e. the priority
921  * taken into account by the scheduler. This value might
922  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
923  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
924  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
925  */
926 static int effective_prio(struct task_struct *p)
927 {
928         p->normal_prio = normal_prio(p);
929         /*
930          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
931          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
932          * to the normal priority:
933          */
934         if (!rt_prio(p->prio))
935                 return p->normal_prio;
936         return p->prio;
937 }
938
939 /**
940  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
941  * @p: the task in question.
942  *
943  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
944  */
945 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
946 {
947         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
948 }
949
950 /*
951  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
952  * use the balance_callback list if you want balancing.
953  *
954  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
955  * balance_callback().
956  */
957 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
958                                        const struct sched_class *prev_class,
959                                        int oldprio)
960 {
961         if (prev_class != p->sched_class) {
962                 if (prev_class->switched_from)
963                         prev_class->switched_from(rq, p);
964
965                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
966         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
967                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
968 }
969
970 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
971 {
972         const struct sched_class *class;
973
974         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
975                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
976         } else {
977                 for_each_class(class) {
978                         if (class == rq->curr->sched_class)
979                                 break;
980                         if (class == p->sched_class) {
981                                 resched_curr(rq);
982                                 break;
983                         }
984                 }
985         }
986
987         /*
988          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
989          * this case, we can save a useless back to back clock update.
990          */
991         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
992                 rq_clock_skip_update(rq, true);
993 }
994
995 #ifdef CONFIG_SMP
996 /*
997  * This is how migration works:
998  *
999  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1000  *    stop_one_cpu().
1001  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1002  *    off the CPU)
1003  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1004  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1005  *    it and puts it into the right queue.
1006  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1007  *    is done.
1008  */
1009
1010 /*
1011  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1012  *
1013  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1014  */
1015 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1016 {
1017         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1018
1019         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1020         dequeue_task(rq, p, 0);
1021         set_task_cpu(p, new_cpu);
1022         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1023
1024         rq = cpu_rq(new_cpu);
1025
1026         raw_spin_lock(&rq->lock);
1027         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1028         enqueue_task(rq, p, 0);
1029         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1030         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1031
1032         return rq;
1033 }
1034
1035 struct migration_arg {
1036         struct task_struct *task;
1037         int dest_cpu;
1038 };
1039
1040 /*
1041  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1042  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1043  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1044  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1045  *
1046  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1047  * as the task is no longer on this CPU.
1048  */
1049 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1050 {
1051         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1052                 return rq;
1053
1054         /* Affinity changed (again). */
1055         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1056                 return rq;
1057
1058         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1059
1060         return rq;
1061 }
1062
1063 /*
1064  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1065  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1066  * 'pushing' onto another runqueue.
1067  */
1068 static int migration_cpu_stop(void *data)
1069 {
1070         struct migration_arg *arg = data;
1071         struct task_struct *p = arg->task;
1072         struct rq *rq = this_rq();
1073
1074         /*
1075          * The original target cpu might have gone down and we might
1076          * be on another cpu but it doesn't matter.
1077          */
1078         local_irq_disable();
1079         /*
1080          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1081          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1082          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1083          */
1084         sched_ttwu_pending();
1085
1086         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1087         raw_spin_lock(&rq->lock);
1088         /*
1089          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1090          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1091          * we're holding p->pi_lock.
1092          */
1093         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1094                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1095         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1096         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1097
1098         local_irq_enable();
1099         return 0;
1100 }
1101
1102 /*
1103  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1104  * actually call this function.
1105  */
1106 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1107 {
1108         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1109         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1110 }
1111
1112 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1113 {
1114         struct rq *rq = task_rq(p);
1115         bool queued, running;
1116
1117         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1118
1119         queued = task_on_rq_queued(p);
1120         running = task_current(rq, p);
1121
1122         if (queued) {
1123                 /*
1124                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1125                  * holding rq->lock.
1126                  */
1127                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1128                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1129         }
1130         if (running)
1131                 put_prev_task(rq, p);
1132
1133         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1134
1135         if (running)
1136                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1137         if (queued)
1138                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1143  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1144  * is removed from the allowed bitmask.
1145  *
1146  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1147  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1148  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1149  */
1150 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1151                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1152 {
1153         unsigned int dest_cpu;
1154         struct rq_flags rf;
1155         struct rq *rq;
1156         int ret = 0;
1157
1158         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1159
1160         /*
1161          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1162          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1163          */
1164         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1165                 ret = -EINVAL;
1166                 goto out;
1167         }
1168
1169         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1170                 goto out;
1171
1172         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1173                 ret = -EINVAL;
1174                 goto out;
1175         }
1176
1177         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1178
1179         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1180         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1181                 goto out;
1182
1183         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1184         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1185                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1186                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1187                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1188                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1189                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1190                 return 0;
1191         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1192                 /*
1193                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1194                  * afterwards anyway.
1195                  */
1196                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1197                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1198                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1199         }
1200 out:
1201         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1202
1203         return ret;
1204 }
1205
1206 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1207 {
1208         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1209 }
1210 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1211
1212 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1213 {
1214 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1215         /*
1216          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1217          * ttwu() will sort out the placement.
1218          */
1219         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1220                         !p->on_rq);
1221
1222         /*
1223          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1224          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1225          * time relying on p->on_rq.
1226          */
1227         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1228                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1229                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1230
1231 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1232         /*
1233          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1234          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1235          *
1236          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1237          * see task_group().
1238          *
1239          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1240          * task_rq_lock().
1241          */
1242         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1243                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1244 #endif
1245 #endif
1246
1247         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1248
1249         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1250                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1251                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1252                 p->se.nr_migrations++;
1253                 perf_event_task_migrate(p);
1254         }
1255
1256         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1257 }
1258
1259 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1260 {
1261         if (task_on_rq_queued(p)) {
1262                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1263
1264                 src_rq = task_rq(p);
1265                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1266
1267                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1268                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1269                 set_task_cpu(p, cpu);
1270                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1271                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1272                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1273         } else {
1274                 /*
1275                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1276                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1277                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1278                  */
1279                 p->wake_cpu = cpu;
1280         }
1281 }
1282
1283 struct migration_swap_arg {
1284         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1285         int src_cpu, dst_cpu;
1286 };
1287
1288 static int migrate_swap_stop(void *data)
1289 {
1290         struct migration_swap_arg *arg = data;
1291         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1292         int ret = -EAGAIN;
1293
1294         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1295                 return -EAGAIN;
1296
1297         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1298         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1299
1300         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1301                         &arg->dst_task->pi_lock);
1302         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1303
1304         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1305                 goto unlock;
1306
1307         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1308                 goto unlock;
1309
1310         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1311                 goto unlock;
1312
1313         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1314                 goto unlock;
1315
1316         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1317         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1318
1319         ret = 0;
1320
1321 unlock:
1322         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1323         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1324         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1325
1326         return ret;
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Cross migrate two tasks
1331  */
1332 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1333 {
1334         struct migration_swap_arg arg;
1335         int ret = -EINVAL;
1336
1337         arg = (struct migration_swap_arg){
1338                 .src_task = cur,
1339                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1340                 .dst_task = p,
1341                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1342         };
1343
1344         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1345                 goto out;
1346
1347         /*
1348          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1349          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1350          */
1351         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1352                 goto out;
1353
1354         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1355                 goto out;
1356
1357         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1358                 goto out;
1359
1360         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1361         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1362
1363 out:
1364         return ret;
1365 }
1366
1367 /*
1368  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1369  *
1370  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1371  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1372  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1373  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1374  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1375  * @p has remained unscheduled the whole time.
1376  *
1377  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1378  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1379  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1380  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1381  * waiting to become inactive.
1382  */
1383 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1384 {
1385         int running, queued;
1386         struct rq_flags rf;
1387         unsigned long ncsw;
1388         struct rq *rq;
1389
1390         for (;;) {
1391                 /*
1392                  * We do the initial early heuristics without holding
1393                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1394                  * the runqueue lock when things look like they will
1395                  * work out!
1396                  */
1397                 rq = task_rq(p);
1398
1399                 /*
1400                  * If the task is actively running on another CPU
1401                  * still, just relax and busy-wait without holding
1402                  * any locks.
1403                  *
1404                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1405                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1406                  * But we don't care, since "task_running()" will
1407                  * return false if the runqueue has changed and p
1408                  * is actually now running somewhere else!
1409                  */
1410                 while (task_running(rq, p)) {
1411                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1412                                 return 0;
1413                         cpu_relax();
1414                 }
1415
1416                 /*
1417                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1418                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1419                  * just go back and repeat.
1420                  */
1421                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1422                 trace_sched_wait_task(p);
1423                 running = task_running(rq, p);
1424                 queued = task_on_rq_queued(p);
1425                 ncsw = 0;
1426                 if (!match_state || p->state == match_state)
1427                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1428                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1429
1430                 /*
1431                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1432                  */
1433                 if (unlikely(!ncsw))
1434                         break;
1435
1436                 /*
1437                  * Was it really running after all now that we
1438                  * checked with the proper locks actually held?
1439                  *
1440                  * Oops. Go back and try again..
1441                  */
1442                 if (unlikely(running)) {
1443                         cpu_relax();
1444                         continue;
1445                 }
1446
1447                 /*
1448                  * It's not enough that it's not actively running,
1449                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1450                  * preempted!
1451                  *
1452                  * So if it was still runnable (but just not actively
1453                  * running right now), it's preempted, and we should
1454                  * yield - it could be a while.
1455                  */
1456                 if (unlikely(queued)) {
1457                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1458
1459                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1460                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1461                         continue;
1462                 }
1463
1464                 /*
1465                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1466                  * runnable, which means that it will never become
1467                  * running in the future either. We're all done!
1468                  */
1469                 break;
1470         }
1471
1472         return ncsw;
1473 }
1474
1475 /***
1476  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1477  * @p: the to-be-kicked thread
1478  *
1479  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1480  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1481  *
1482  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1483  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1484  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1485  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1486  * achieved as well.
1487  */
1488 void kick_process(struct task_struct *p)
1489 {
1490         int cpu;
1491
1492         preempt_disable();
1493         cpu = task_cpu(p);
1494         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1495                 smp_send_reschedule(cpu);
1496         preempt_enable();
1497 }
1498 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1499
1500 /*
1501  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1502  */
1503 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1504 {
1505         int nid = cpu_to_node(cpu);
1506         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1507         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1508         int dest_cpu;
1509
1510         /*
1511          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1512          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1513          * select the cpu on the other node.
1514          */
1515         if (nid != -1) {
1516                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1517
1518                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1519                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1520                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1521                                 continue;
1522                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1523                                 continue;
1524                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1525                                 return dest_cpu;
1526                 }
1527         }
1528
1529         for (;;) {
1530                 /* Any allowed, online CPU? */
1531                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1532                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1533                                 continue;
1534                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1535                                 continue;
1536                         goto out;
1537                 }
1538
1539                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1540                 switch (state) {
1541                 case cpuset:
1542                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1543                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1544                                 state = possible;
1545                                 break;
1546                         }
1547                         /* fall-through */
1548                 case possible:
1549                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1550                         state = fail;
1551                         break;
1552
1553                 case fail:
1554                         BUG();
1555                         break;
1556                 }
1557         }
1558
1559 out:
1560         if (state != cpuset) {
1561                 /*
1562                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1563                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1564                  * leave kernel.
1565                  */
1566                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1567                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1568                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1569                 }
1570         }
1571
1572         return dest_cpu;
1573 }
1574
1575 /*
1576  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1577  */
1578 static inline
1579 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1580 {
1581         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1582
1583         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1584                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1585
1586         /*
1587          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1588          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1589          * cpu.
1590          *
1591          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1592          *
1593          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1594          *   not worry about this generic constraint ]
1595          */
1596         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1597                      !cpu_online(cpu)))
1598                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1599
1600         return cpu;
1601 }
1602
1603 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1604 {
1605         s64 diff = sample - *avg;
1606         *avg += diff >> 3;
1607 }
1608
1609 #else
1610
1611 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1612                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1613 {
1614         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1615 }
1616
1617 #endif /* CONFIG_SMP */
1618
1619 static void
1620 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1621 {
1622 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1623         struct rq *rq = this_rq();
1624
1625 #ifdef CONFIG_SMP
1626         int this_cpu = smp_processor_id();
1627
1628         if (cpu == this_cpu) {
1629                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1630                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1631         } else {
1632                 struct sched_domain *sd;
1633
1634                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1635                 rcu_read_lock();
1636                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1637                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1638                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1639                                 break;
1640                         }
1641                 }
1642                 rcu_read_unlock();
1643         }
1644
1645         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1646                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1647
1648 #endif /* CONFIG_SMP */
1649
1650         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1651         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1652
1653         if (wake_flags & WF_SYNC)
1654                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1655
1656 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1657 }
1658
1659 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1660 {
1661         activate_task(rq, p, en_flags);
1662         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1663
1664         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1665         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1666                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1667 }
1668
1669 /*
1670  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1671  */
1672 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1673                            struct pin_cookie cookie)
1674 {
1675         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1676         p->state = TASK_RUNNING;
1677         trace_sched_wakeup(p);
1678
1679 #ifdef CONFIG_SMP
1680         if (p->sched_class->task_woken) {
1681                 /*
1682                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1683                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1684                  */
1685                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1686                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1687                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
1688         }
1689
1690         if (rq->idle_stamp) {
1691                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1692                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1693
1694                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1695
1696                 if (rq->avg_idle > max)
1697                         rq->avg_idle = max;
1698
1699                 rq->idle_stamp = 0;
1700         }
1701 #endif
1702 }
1703
1704 static void
1705 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1706                  struct pin_cookie cookie)
1707 {
1708         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1709
1710 #ifdef CONFIG_SMP
1711         if (p->sched_contributes_to_load)
1712                 rq->nr_uninterruptible--;
1713 #endif
1714
1715         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1716         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, cookie);
1717 }
1718
1719 /*
1720  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1721  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1722  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1723  * the task is still ->on_rq.
1724  */
1725 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1726 {
1727         struct rq_flags rf;
1728         struct rq *rq;
1729         int ret = 0;
1730
1731         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1732         if (task_on_rq_queued(p)) {
1733                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1734                 update_rq_clock(rq);
1735                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf.cookie);
1736                 ret = 1;
1737         }
1738         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1739
1740         return ret;
1741 }
1742
1743 #ifdef CONFIG_SMP
1744 void sched_ttwu_pending(void)
1745 {
1746         struct rq *rq = this_rq();
1747         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1748         struct pin_cookie cookie;
1749         struct task_struct *p;
1750         unsigned long flags;
1751
1752         if (!llist)
1753                 return;
1754
1755         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1756         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1757
1758         while (llist) {
1759                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1760                 llist = llist_next(llist);
1761                 ttwu_do_activate(rq, p, 0, cookie);
1762         }
1763
1764         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1765         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1766 }
1767
1768 void scheduler_ipi(void)
1769 {
1770         /*
1771          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1772          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1773          * this IPI.
1774          */
1775         preempt_fold_need_resched();
1776
1777         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1778                 return;
1779
1780         /*
1781          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1782          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1783          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1784          * we do call them.
1785          *
1786          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1787          * properly.
1788          *
1789          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1790          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1791          * somewhat pessimize the simple resched case.
1792          */
1793         irq_enter();
1794         sched_ttwu_pending();
1795
1796         /*
1797          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1798          */
1799         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1800                 this_rq()->idle_balance = 1;
1801                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1802         }
1803         irq_exit();
1804 }
1805
1806 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1807 {
1808         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1809
1810         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1811                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1812                         smp_send_reschedule(cpu);
1813                 else
1814                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1815         }
1816 }
1817
1818 void wake_up_if_idle(int cpu)
1819 {
1820         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1821         unsigned long flags;
1822
1823         rcu_read_lock();
1824
1825         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1826                 goto out;
1827
1828         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1829                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1830         } else {
1831                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1832                 if (is_idle_task(rq->curr))
1833                         smp_send_reschedule(cpu);
1834                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1835                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1836         }
1837
1838 out:
1839         rcu_read_unlock();
1840 }
1841
1842 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1843 {
1844         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1845 }
1846 #endif /* CONFIG_SMP */
1847
1848 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1849 {
1850         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1851         struct pin_cookie cookie;
1852
1853 #if defined(CONFIG_SMP)
1854         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1855                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1856                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1857                 return;
1858         }
1859 #endif
1860
1861         raw_spin_lock(&rq->lock);
1862         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1863         ttwu_do_activate(rq, p, 0, cookie);
1864         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1865         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1866 }
1867
1868 /*
1869  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1870  *
1871  *  MIGRATION
1872  *
1873  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1874  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1875  * execution on its new cpu [c1].
1876  *
1877  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1878  *
1879  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1880  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1881  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1882  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1883  *
1884  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1885  * Note: we only require RCpc transitivity.
1886  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1887  *
1888  * Example:
1889  *
1890  *   CPU0            CPU1            CPU2
1891  *
1892  *   LOCK rq(0)->lock
1893  *   sched-out X
1894  *   sched-in Y
1895  *   UNLOCK rq(0)->lock
1896  *
1897  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1898  *                                   dequeue X
1899  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1900  *
1901  *                                   LOCK rq(1)->lock
1902  *                                   enqueue X
1903  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1904  *
1905  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1906  *                   sched-out Z
1907  *                   sched-in X
1908  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1909  *
1910  *
1911  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1912  *
1913  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1914  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1915  * chain to provide order. Instead we do:
1916  *
1917  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1918  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1919  *
1920  * Example:
1921  *
1922  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1923  *
1924  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1925  *   dequeue X
1926  *   sched-out X
1927  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1928  *
1929  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1930  *                    X->state = WAKING
1931  *                    set_task_cpu(X,2)
1932  *
1933  *                    LOCK rq(2)->lock
1934  *                    enqueue X
1935  *                    X->state = RUNNING
1936  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1937  *
1938  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1939  *                                          sched-out Z
1940  *                                          sched-in X
1941  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1942  *
1943  *                    UNLOCK X->pi_lock
1944  *   UNLOCK rq(0)->lock
1945  *
1946  *
1947  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1948  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1949  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1950  * its wakeup.
1951  *
1952  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1953  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1954  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1955  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1956  *
1957  */
1958
1959 /**
1960  * try_to_wake_up - wake up a thread
1961  * @p: the thread to be awakened
1962  * @state: the mask of task states that can be woken
1963  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1964  *
1965  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1966  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1967  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1968  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1969  * runnable without the overhead of this.
1970  *
1971  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1972  * or @state didn't match @p's state.
1973  */
1974 static int
1975 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1976 {
1977         unsigned long flags;
1978         int cpu, success = 0;
1979
1980         /*
1981          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1982          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1983          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1984          * set_current_state() the waiting thread does.
1985          */
1986         smp_mb__before_spinlock();
1987         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1988         if (!(p->state & state))
1989                 goto out;
1990
1991         trace_sched_waking(p);
1992
1993         success = 1; /* we're going to change ->state */
1994         cpu = task_cpu(p);
1995
1996         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1997                 goto stat;
1998
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000         /*
2001          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2002          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2003          *
2004          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2005          * from the runqueue.
2006          *
2007          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2008          *      UNLOCK rq->lock
2009          *                      RMB
2010          *      LOCK   rq->lock
2011          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2012          *
2013          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2014          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2015          * task, the second putting it to sleep.
2016          */
2017         smp_rmb();
2018
2019         /*
2020          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2021          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2022          *
2023          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2024          *
2025          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2026          * their previous state and preserve Program Order.
2027          */
2028         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
2029
2030         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2031         p->state = TASK_WAKING;
2032
2033         if (p->sched_class->task_waking)
2034                 p->sched_class->task_waking(p);
2035
2036         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2037         if (task_cpu(p) != cpu) {
2038                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2039                 set_task_cpu(p, cpu);
2040         }
2041 #endif /* CONFIG_SMP */
2042
2043         ttwu_queue(p, cpu);
2044 stat:
2045         if (schedstat_enabled())
2046                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2047 out:
2048         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2049
2050         return success;
2051 }
2052
2053 /**
2054  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2055  * @p: the thread to be awakened
2056  *
2057  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2058  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2059  * the current task.
2060  */
2061 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct pin_cookie cookie)
2062 {
2063         struct rq *rq = task_rq(p);
2064
2065         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2066             WARN_ON_ONCE(p == current))
2067                 return;
2068
2069         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2070
2071         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2072                 /*
2073                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2074                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2075                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2076                  * not yet picked a replacement task.
2077                  */
2078                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2079                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2080                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2081                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2082                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
2083         }
2084
2085         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2086                 goto out;
2087
2088         trace_sched_waking(p);
2089
2090         if (!task_on_rq_queued(p))
2091                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2092
2093         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, cookie);
2094         if (schedstat_enabled())
2095                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2096 out:
2097         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2098 }
2099
2100 /**
2101  * wake_up_process - Wake up a specific process
2102  * @p: The process to be woken up.
2103  *
2104  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2105  * processes.
2106  *
2107  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2108  *
2109  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2110  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2111  */
2112 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2113 {
2114         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2115 }
2116 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2117
2118 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2119 {
2120         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2121 }
2122
2123 /*
2124  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2125  */
2126 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2127 {
2128         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2129
2130         dl_se->dl_runtime = 0;
2131         dl_se->dl_deadline = 0;
2132         dl_se->dl_period = 0;
2133         dl_se->flags = 0;
2134         dl_se->dl_bw = 0;
2135
2136         dl_se->dl_throttled = 0;
2137         dl_se->dl_yielded = 0;
2138 }
2139
2140 /*
2141  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2142  * p is forked by current.
2143  *
2144  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2145  */
2146 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2147 {
2148         p->on_rq                        = 0;
2149
2150         p->se.on_rq                     = 0;
2151         p->se.exec_start                = 0;
2152         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2153         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2154         p->se.nr_migrations             = 0;
2155         p->se.vruntime                  = 0;
2156         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2157
2158 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2159         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2160 #endif
2161
2162 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2163         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2164         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2165 #endif
2166
2167         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2168         init_dl_task_timer(&p->dl);
2169         __dl_clear_params(p);
2170
2171         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2172         p->rt.timeout           = 0;
2173         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2174         p->rt.on_rq             = 0;
2175         p->rt.on_list           = 0;
2176
2177 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2178         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2179 #endif
2180
2181 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2182         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2183                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2184                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2185         }
2186
2187         if (clone_flags & CLONE_VM)
2188                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2189         else
2190                 p->numa_preferred_nid = -1;
2191
2192         p->node_stamp = 0ULL;
2193         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2194         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2195         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2196         p->numa_faults = NULL;
2197         p->last_task_numa_placement = 0;
2198         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2199
2200         p->numa_group = NULL;
2201 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2202 }
2203
2204 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2205
2206 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2207
2208 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2209 {
2210         if (enabled)
2211                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2212         else
2213                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2214 }
2215
2216 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2217 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2218                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2219 {
2220         struct ctl_table t;
2221         int err;
2222         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2223
2224         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2225                 return -EPERM;
2226
2227         t = *table;
2228         t.data = &state;
2229         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2230         if (err < 0)
2231                 return err;
2232         if (write)
2233                 set_numabalancing_state(state);
2234         return err;
2235 }
2236 #endif
2237 #endif
2238
2239 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2240
2241 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2242 static void set_schedstats(bool enabled)
2243 {
2244         if (enabled)
2245                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2246         else
2247                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2248 }
2249
2250 void force_schedstat_enabled(void)
2251 {
2252         if (!schedstat_enabled()) {
2253                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2254                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2255         }
2256 }
2257
2258 static int __init setup_schedstats(char *str)
2259 {
2260         int ret = 0;
2261         if (!str)
2262                 goto out;
2263
2264         if (!strcmp(str, "enable")) {
2265                 set_schedstats(true);
2266                 ret = 1;
2267         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2268                 set_schedstats(false);
2269                 ret = 1;
2270         }
2271 out:
2272         if (!ret)
2273                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2274
2275         return ret;
2276 }
2277 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2278
2279 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2280 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2281                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2282 {
2283         struct ctl_table t;
2284         int err;
2285         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2286
2287         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2288                 return -EPERM;
2289
2290         t = *table;
2291         t.data = &state;
2292         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2293         if (err < 0)
2294                 return err;
2295         if (write)
2296                 set_schedstats(state);
2297         return err;
2298 }
2299 #endif
2300 #endif
2301
2302 /*
2303  * fork()/clone()-time setup:
2304  */
2305 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2306 {
2307         unsigned long flags;
2308         int cpu = get_cpu();
2309
2310         __sched_fork(clone_flags, p);
2311         /*
2312          * We mark the process as running here. This guarantees that
2313          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2314          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2315          */
2316         p->state = TASK_RUNNING;
2317
2318         /*
2319          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2320          */
2321         p->prio = current->normal_prio;
2322
2323         /*
2324          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2325          */
2326         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2327                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2328                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2329                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2330                         p->rt_priority = 0;
2331                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2332                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2333
2334                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2335                 set_load_weight(p);
2336
2337                 /*
2338                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2339                  * fulfilled its duty:
2340                  */
2341                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2342         }
2343
2344         if (dl_prio(p->prio)) {
2345                 put_cpu();
2346                 return -EAGAIN;
2347         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2348                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2349         } else {
2350                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2351         }
2352
2353         if (p->sched_class->task_fork)
2354                 p->sched_class->task_fork(p);
2355
2356         /*
2357          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2358          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2359          * is ran before sched_fork().
2360          *
2361          * Silence PROVE_RCU.
2362          */
2363         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2364         set_task_cpu(p, cpu);
2365         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2366
2367 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2368         if (likely(sched_info_on()))
2369                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2370 #endif
2371 #if defined(CONFIG_SMP)
2372         p->on_cpu = 0;
2373 #endif
2374         init_task_preempt_count(p);
2375 #ifdef CONFIG_SMP
2376         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2377         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2378 #endif
2379
2380         put_cpu();
2381         return 0;
2382 }
2383
2384 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2385 {
2386         if (runtime == RUNTIME_INF)
2387                 return 1ULL << 20;
2388
2389         /*
2390          * Doing this here saves a lot of checks in all
2391          * the calling paths, and returning zero seems
2392          * safe for them anyway.
2393          */
2394         if (period == 0)
2395                 return 0;
2396
2397         return div64_u64(runtime << 20, period);
2398 }
2399
2400 #ifdef CONFIG_SMP
2401 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2402 {
2403         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2404                          "sched RCU must be held");
2405         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2406 }
2407
2408 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2409 {
2410         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2411         int cpus = 0;
2412
2413         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2414                          "sched RCU must be held");
2415         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2416                 cpus++;
2417
2418         return cpus;
2419 }
2420 #else
2421 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2422 {
2423         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2424 }
2425
2426 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2427 {
2428         return 1;
2429 }
2430 #endif
2431
2432 /*
2433  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2434  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2435  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2436  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2437  *
2438  * This function is called while holding p's rq->lock.
2439  *
2440  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2441  * __setparam_dl().
2442  */
2443 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2444                        const struct sched_attr *attr)
2445 {
2446
2447         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2448         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2449         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2450         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2451         int cpus, err = -1;
2452
2453         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2454         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2455                 return 0;
2456
2457         /*
2458          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2459          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2460          * allocated bandwidth of the container.
2461          */
2462         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2463         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2464         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2465             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2466                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2467                 err = 0;
2468         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2469                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2470                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2471                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2472                 err = 0;
2473         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2474                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2475                 err = 0;
2476         }
2477         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2478
2479         return err;
2480 }
2481
2482 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2483
2484 /*
2485  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2486  *
2487  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2488  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2489  * on the runqueue and wakes it.
2490  */
2491 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2492 {
2493         struct rq_flags rf;
2494         struct rq *rq;
2495
2496         /* Initialize new task's runnable average */
2497         init_entity_runnable_average(&p->se);
2498         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2499 #ifdef CONFIG_SMP
2500         /*
2501          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2502          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2503          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2504          */
2505         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2506 #endif
2507         /* Post initialize new task's util average when its cfs_rq is set */
2508         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2509
2510         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2511         activate_task(rq, p, 0);
2512         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2513         trace_sched_wakeup_new(p);
2514         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2515 #ifdef CONFIG_SMP
2516         if (p->sched_class->task_woken) {
2517                 /*
2518                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2519                  * drop it.
2520                  */
2521                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2522                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2523                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2524         }
2525 #endif
2526         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2527 }
2528
2529 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2530
2531 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2532
2533 void preempt_notifier_inc(void)
2534 {
2535         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2536 }
2537 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2538
2539 void preempt_notifier_dec(void)
2540 {
2541         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2542 }
2543 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2544
2545 /**
2546  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2547  * @notifier: notifier struct to register
2548  */
2549 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2550 {
2551         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2552                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2553
2554         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2555 }
2556 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2557
2558 /**
2559  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2560  * @notifier: notifier struct to unregister
2561  *
2562  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2563  */
2564 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2565 {
2566         hlist_del(&notifier->link);
2567 }
2568 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2569
2570 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2571 {
2572         struct preempt_notifier *notifier;
2573
2574         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2575                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2576 }
2577
2578 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2579 {
2580         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2581                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2582 }
2583
2584 static void
2585 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2586                                    struct task_struct *next)
2587 {
2588         struct preempt_notifier *notifier;
2589
2590         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2591                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2592 }
2593
2594 static __always_inline void
2595 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2596                                  struct task_struct *next)
2597 {
2598         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2599                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2600 }
2601
2602 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2603
2604 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2605 {
2606 }
2607
2608 static inline void
2609 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2610                                  struct task_struct *next)
2611 {
2612 }
2613
2614 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2615
2616 /**
2617  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2618  * @rq: the runqueue preparing to switch
2619  * @prev: the current task that is being switched out
2620  * @next: the task we are going to switch to.
2621  *
2622  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2623  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2624  * switch.
2625  *
2626  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2627  * hooks.
2628  */
2629 static inline void
2630 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2631                     struct task_struct *next)
2632 {
2633         sched_info_switch(rq, prev, next);
2634         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2635         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2636         prepare_lock_switch(rq, next);
2637         prepare_arch_switch(next);
2638 }
2639
2640 /**
2641  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2642  * @prev: the thread we just switched away from.
2643  *
2644  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2645  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2646  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2647  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2648  *
2649  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2650  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2651  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2652  * details.)
2653  *
2654  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2655  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2656  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2657  * because prev may have moved to another CPU.
2658  */
2659 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2660         __releases(rq->lock)
2661 {
2662         struct rq *rq = this_rq();
2663         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2664         long prev_state;
2665
2666         /*
2667          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2668          * because it left us after:
2669          *
2670          *      schedule()
2671          *        preempt_disable();                    // 1
2672          *        __schedule()
2673          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2674          *
2675          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2676          */
2677         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2678                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2679                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2680                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2681
2682         rq->prev_mm = NULL;
2683
2684         /*
2685          * A task struct has one reference for the use as "current".
2686          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2687          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2688          * the scheduled task must drop that reference.
2689          *
2690          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2691          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2692          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2693          * transition, resulting in a double drop.
2694          */
2695         prev_state = prev->state;
2696         vtime_task_switch(prev);
2697         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2698         finish_lock_switch(rq, prev);
2699         finish_arch_post_lock_switch();
2700
2701         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2702         if (mm)
2703                 mmdrop(mm);
2704         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2705                 if (prev->sched_class->task_dead)
2706                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2707
2708                 /*
2709                  * Remove function-return probe instances associated with this
2710                  * task and put them back on the free list.
2711                  */
2712                 kprobe_flush_task(prev);
2713                 put_task_struct(prev);
2714         }
2715
2716         tick_nohz_task_switch();
2717         return rq;
2718 }
2719
2720 #ifdef CONFIG_SMP
2721
2722 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2723 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2724 {
2725         struct callback_head *head, *next;
2726         void (*func)(struct rq *rq);
2727         unsigned long flags;
2728
2729         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2730         head = rq->balance_callback;
2731         rq->balance_callback = NULL;
2732         while (head) {
2733                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2734                 next = head->next;
2735                 head->next = NULL;
2736                 head = next;
2737
2738                 func(rq);
2739         }
2740         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2741 }
2742
2743 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2744 {
2745         if (unlikely(rq->balance_callback))
2746                 __balance_callback(rq);
2747 }
2748
2749 #else
2750
2751 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2752 {
2753 }
2754
2755 #endif
2756
2757 /**
2758  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2759  * @prev: the thread we just switched away from.
2760  */
2761 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2762         __releases(rq->lock)
2763 {
2764         struct rq *rq;
2765
2766         /*
2767          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2768          * finish_task_switch() for details.
2769          *
2770          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2771          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2772          * PREEMPT_COUNT kernels).
2773          */
2774
2775         rq = finish_task_switch(prev);
2776         balance_callback(rq);
2777         preempt_enable();
2778
2779         if (current->set_child_tid)
2780                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2781 }
2782
2783 /*
2784  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2785  */
2786 static __always_inline struct rq *
2787 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2788                struct task_struct *next, struct pin_cookie cookie)
2789 {
2790         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2791
2792         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2793
2794         mm = next->mm;
2795         oldmm = prev->active_mm;
2796         /*
2797          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2798          * combine the page table reload and the switch backend into
2799          * one hypercall.
2800          */
2801         arch_start_context_switch(prev);
2802
2803         if (!mm) {
2804                 next->active_mm = oldmm;
2805                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2806                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2807         } else
2808                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2809
2810         if (!prev->mm) {
2811                 prev->active_mm = NULL;
2812                 rq->prev_mm = oldmm;
2813         }
2814         /*
2815          * Since the runqueue lock will be released by the next
2816          * task (which is an invalid locking op but in the case
2817          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2818          * do an early lockdep release here:
2819          */
2820         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2821         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2822
2823         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2824         switch_to(prev, next, prev);
2825         barrier();
2826
2827         return finish_task_switch(prev);
2828 }
2829
2830 /*
2831  * nr_running and nr_context_switches:
2832  *
2833  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2834  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2835  */
2836 unsigned long nr_running(void)
2837 {
2838         unsigned long i, sum = 0;
2839
2840         for_each_online_cpu(i)
2841                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2842
2843         return sum;
2844 }
2845
2846 /*
2847  * Check if only the current task is running on the cpu.
2848  *
2849  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2850  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2851  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2852  *
2853  * - from a non-preemptable section (of course)
2854  *
2855  * - from a thread that is bound to a single CPU
2856  *
2857  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2858  */
2859 bool single_task_running(void)
2860 {
2861         return raw_rq()->nr_running == 1;
2862 }
2863 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2864
2865 unsigned long long nr_context_switches(void)
2866 {
2867         int i;
2868         unsigned long long sum = 0;
2869
2870         for_each_possible_cpu(i)
2871                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2872
2873         return sum;
2874 }
2875
2876 unsigned long nr_iowait(void)
2877 {
2878         unsigned long i, sum = 0;
2879
2880         for_each_possible_cpu(i)
2881                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2882
2883         return sum;
2884 }
2885
2886 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2887 {
2888         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2889         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2890 }
2891
2892 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2893 {
2894         struct rq *rq = this_rq();
2895         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2896         *load = rq->load.weight;
2897 }
2898
2899 #ifdef CONFIG_SMP
2900
2901 /*
2902  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2903  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2904  */
2905 void sched_exec(void)
2906 {
2907         struct task_struct *p = current;
2908         unsigned long flags;
2909         int dest_cpu;
2910
2911         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2912         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2913         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2914                 goto unlock;
2915
2916         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2917                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2918
2919                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2920                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2921                 return;
2922         }
2923 unlock:
2924         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2925 }
2926
2927 #endif
2928
2929 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2930 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2931
2932 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2933 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2934
2935 /*
2936  * Return accounted runtime for the task.
2937  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2938  * pending runtime that have not been accounted yet.
2939  */
2940 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2941 {
2942         struct rq_flags rf;
2943         struct rq *rq;
2944         u64 ns;
2945
2946 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2947         /*
2948          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2949          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2950          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2951          *
2952          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2953          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2954          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2955          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2956          * been accounted, so we're correct here as well.
2957          */
2958         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2959                 return p->se.sum_exec_runtime;
2960 #endif
2961
2962         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2963         /*
2964          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2965          * project cycles that may never be accounted to this
2966          * thread, breaking clock_gettime().
2967          */
2968         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2969                 update_rq_clock(rq);
2970                 p->sched_class->update_curr(rq);
2971         }
2972         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2973         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2974
2975         return ns;
2976 }
2977
2978 /*
2979  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2980  * We call it with interrupts disabled.
2981  */
2982 void scheduler_tick(void)
2983 {
2984         int cpu = smp_processor_id();
2985         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2986         struct task_struct *curr = rq->curr;
2987
2988         sched_clock_tick();
2989
2990         raw_spin_lock(&rq->lock);
2991         update_rq_clock(rq);
2992         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2993         cpu_load_update_active(rq);
2994         calc_global_load_tick(rq);
2995         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2996
2997         perf_event_task_tick();
2998
2999 #ifdef CONFIG_SMP
3000         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3001         trigger_load_balance(rq);
3002 #endif
3003         rq_last_tick_reset(rq);
3004 }
3005
3006 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3007 /**
3008  * scheduler_tick_max_deferment
3009  *
3010  * Keep at least one tick per second when a single
3011  * active task is running because the scheduler doesn't
3012  * yet completely support full dynticks environment.
3013  *
3014  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3015  * balancing, etc... continue to move forward, even
3016  * with a very low granularity.
3017  *
3018  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3019  */
3020 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3021 {
3022         struct rq *rq = this_rq();
3023         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3024
3025         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3026
3027         if (time_before_eq(next, now))
3028                 return 0;
3029
3030         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3031 }
3032 #endif
3033
3034 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3035                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3036 /*
3037  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3038  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3039  */
3040 static inline void preempt_latency_start(int val)
3041 {
3042         if (preempt_count() == val) {
3043                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3044 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3045                 current->preempt_disable_ip = ip;
3046 #endif
3047                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3048         }
3049 }
3050
3051 void preempt_count_add(int val)
3052 {
3053 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3054         /*
3055          * Underflow?
3056          */
3057         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3058                 return;
3059 #endif
3060         __preempt_count_add(val);
3061 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3062         /*
3063          * Spinlock count overflowing soon?
3064          */
3065         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3066                                 PREEMPT_MASK - 10);
3067 #endif
3068         preempt_latency_start(val);
3069 }
3070 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3071 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3072
3073 /*
3074  * If the value passed in equals to the current preempt count
3075  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3076  */
3077 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3078 {
3079         if (preempt_count() == val)
3080                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3081 }
3082
3083 void preempt_count_sub(int val)
3084 {
3085 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3086         /*
3087          * Underflow?
3088          */
3089         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3090                 return;
3091         /*
3092          * Is the spinlock portion underflowing?
3093          */
3094         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3095                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3096                 return;
3097 #endif
3098
3099         preempt_latency_stop(val);
3100         __preempt_count_sub(val);
3101 }
3102 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3103 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3104
3105 #else
3106 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3107 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3108 #endif
3109
3110 /*
3111  * Print scheduling while atomic bug:
3112  */
3113 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3114 {
3115         if (oops_in_progress)
3116                 return;
3117
3118         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3119                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3120
3121         debug_show_held_locks(prev);
3122         print_modules();
3123         if (irqs_disabled())
3124                 print_irqtrace_events(prev);
3125 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3126         if (in_atomic_preempt_off()) {
3127                 pr_err("Preemption disabled at:");
3128                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3129                 pr_cont("\n");
3130         }
3131 #endif
3132         dump_stack();
3133         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3134 }
3135
3136 /*
3137  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3138  */
3139 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3140 {
3141 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3142         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3143 #endif
3144
3145         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3146                 __schedule_bug(prev);
3147                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3148         }
3149         rcu_sleep_check();
3150
3151         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3152
3153         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3154 }
3155
3156 /*
3157  * Pick up the highest-prio task:
3158  */
3159 static inline struct task_struct *
3160 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct pin_cookie cookie)
3161 {
3162         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3163         struct task_struct *p;
3164
3165         /*
3166          * Optimization: we know that if all tasks are in
3167          * the fair class we can call that function directly:
3168          */
3169         if (likely(prev->sched_class == class &&
3170                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3171                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3172                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3173                         goto again;
3174
3175                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3176                 if (unlikely(!p))
3177                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3178
3179                 return p;
3180         }
3181
3182 again:
3183         for_each_class(class) {
3184                 p = class->pick_next_task(rq, prev, cookie);
3185                 if (p) {
3186                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3187                                 goto again;
3188                         return p;
3189                 }
3190         }
3191
3192         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3193 }
3194
3195 /*
3196  * __schedule() is the main scheduler function.
3197  *
3198  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3199  *
3200  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3201  *
3202  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3203  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3204  *
3205  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3206  *      interrupt handler scheduler_tick().
3207  *
3208  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3209  *      task to the run-queue and that's it.
3210  *
3211  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3212  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3213  *      called on the nearest possible occasion:
3214  *
3215  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3216  *
3217  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3218  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3219  *           spin_unlock()!)
3220  *
3221  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3222  *           preemptible context
3223  *
3224  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3225  *         then at the next:
3226  *
3227  *          - cond_resched() call
3228  *          - explicit schedule() call
3229  *          - return from syscall or exception to user-space
3230  *          - return from interrupt-handler to user-space
3231  *
3232  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3233  */
3234 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3235 {
3236         struct task_struct *prev, *next;
3237         unsigned long *switch_count;
3238         struct pin_cookie cookie;
3239         struct rq *rq;
3240         int cpu;
3241
3242         cpu = smp_processor_id();
3243         rq = cpu_rq(cpu);
3244         prev = rq->curr;
3245
3246         /*
3247          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3248          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3249          * inconsistent (higher) preempt count.
3250          *
3251          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3252          * about this.
3253          */
3254         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3255                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3256
3257         schedule_debug(prev);
3258
3259         if (sched_feat(HRTICK))
3260                 hrtick_clear(rq);
3261
3262         local_irq_disable();
3263         rcu_note_context_switch();
3264
3265         /*
3266          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3267          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3268          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3269          */
3270         smp_mb__before_spinlock();
3271         raw_spin_lock(&rq->lock);
3272         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3273
3274         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3275
3276         switch_count = &prev->nivcsw;
3277         if (!preempt && prev->state) {
3278                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3279                         prev->state = TASK_RUNNING;
3280                 } else {
3281                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3282                         prev->on_rq = 0;
3283
3284                         /*
3285                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3286                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3287                          * concurrency.
3288                          */
3289                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3290                                 struct task_struct *to_wakeup;
3291
3292                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3293                                 if (to_wakeup)
3294                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, cookie);
3295                         }
3296                 }
3297                 switch_count = &prev->nvcsw;
3298         }
3299
3300         if (task_on_rq_queued(prev))
3301                 update_rq_clock(rq);
3302
3303         next = pick_next_task(rq, prev, cookie);
3304         clear_tsk_need_resched(prev);
3305         clear_preempt_need_resched();
3306         rq->clock_skip_update = 0;
3307
3308         if (likely(prev != next)) {
3309                 rq->nr_switches++;
3310                 rq->curr = next;
3311                 ++*switch_count;
3312
3313                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3314                 rq = context_switch(rq, prev, next, cookie); /* unlocks the rq */
3315         } else {
3316                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
3317                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3318         }
3319
3320         balance_callback(rq);
3321 }
3322 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__schedule); /* switch_to() */
3323
3324 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3325 {
3326         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3327                 return;
3328         /*
3329          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3330          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3331          */
3332         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3333                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3334 }
3335
3336 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3337 {
3338         struct task_struct *tsk = current;
3339
3340         sched_submit_work(tsk);
3341         do {
3342                 preempt_disable();
3343                 __schedule(false);
3344                 sched_preempt_enable_no_resched();
3345         } while (need_resched());
3346 }
3347 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3348
3349 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3350 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3351 {
3352         /*
3353          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3354          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3355          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3356          * we find a better solution.
3357          *
3358          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3359          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3360          * too frequently to make sense yet.
3361          */
3362         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3363         schedule();
3364         exception_exit(prev_state);
3365 }
3366 #endif
3367
3368 /**
3369  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3370  *
3371  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3372  */
3373 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3374 {
3375         sched_preempt_enable_no_resched();
3376         schedule();
3377         preempt_disable();
3378 }
3379
3380 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3381 {
3382         do {
3383                 /*
3384                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3385                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3386                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3387                  * by the function tracer will call this function again and
3388                  * cause infinite recursion.
3389                  *
3390                  * Preemption must be disabled here before the function
3391                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3392                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3393                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3394                  * which can also be traced by the function tracer.
3395                  */
3396                 preempt_disable_notrace();
3397                 preempt_latency_start(1);
3398                 __schedule(true);
3399                 preempt_latency_stop(1);
3400                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3401
3402                 /*
3403                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3404                  * between schedule and now.
3405                  */
3406         } while (need_resched());
3407 }
3408
3409 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3410 /*
3411  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3412  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3413  * occur there and call schedule directly.
3414  */
3415 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3416 {
3417         /*
3418          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3419          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3420          */
3421         if (likely(!preemptible()))
3422                 return;
3423
3424         preempt_schedule_common();
3425 }
3426 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3427 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3428
3429 /**
3430  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3431  *
3432  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3433  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3434  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3435  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3436  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3437  * to be called when the system is still in usermode.
3438  *
3439  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3440  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3441  * calling the scheduler.
3442  */
3443 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3444 {
3445         enum ctx_state prev_ctx;
3446
3447         if (likely(!preemptible()))
3448                 return;
3449
3450         do {
3451                 /*
3452                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3453                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3454                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3455                  * by the function tracer will call this function again and
3456                  * cause infinite recursion.
3457                  *
3458                  * Preemption must be disabled here before the function
3459                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3460                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3461                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3462                  * which can also be traced by the function tracer.
3463                  */
3464                 preempt_disable_notrace();
3465                 preempt_latency_start(1);
3466                 /*
3467                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3468                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3469                  * an infinite recursion.
3470                  */
3471                 prev_ctx = exception_enter();
3472                 __schedule(true);
3473                 exception_exit(prev_ctx);
3474
3475                 preempt_latency_stop(1);
3476                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3477         } while (need_resched());
3478 }
3479 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3480
3481 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3482
3483 /*
3484  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3485  * off of irq context.
3486  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3487  * protect us against recursive calling from irq.
3488  */
3489 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3490 {
3491         enum ctx_state prev_state;
3492
3493         /* Catch callers which need to be fixed */
3494         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3495
3496         prev_state = exception_enter();
3497
3498         do {
3499                 preempt_disable();
3500                 local_irq_enable();
3501                 __schedule(true);
3502                 local_irq_disable();
3503                 sched_preempt_enable_no_resched();
3504         } while (need_resched());
3505
3506         exception_exit(prev_state);
3507 }
3508
3509 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3510                           void *key)
3511 {
3512         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3513 }
3514 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3515
3516 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3517
3518 /*
3519  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3520  * @p: task
3521  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3522  *
3523  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3524  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3525  *
3526  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3527  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3528  */
3529 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3530 {
3531         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3532         const struct sched_class *prev_class;
3533         struct rq_flags rf;
3534         struct rq *rq;
3535
3536         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3537
3538         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3539
3540         /*
3541          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3542          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3543          *
3544          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3545          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3546          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3547          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3548          * with interrupts disabled and will complete the lock
3549          * protected section without being interrupted. So there is no
3550          * real need to boost.
3551          */
3552         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3553                 WARN_ON(p != rq->curr);
3554                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3555                 goto out_unlock;
3556         }
3557
3558         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3559         oldprio = p->prio;
3560
3561         if (oldprio == prio)
3562                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3563
3564         prev_class = p->sched_class;
3565         queued = task_on_rq_queued(p);
3566         running = task_current(rq, p);
3567         if (queued)
3568                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3569         if (running)
3570                 put_prev_task(rq, p);
3571
3572         /*
3573          * Boosting condition are:
3574          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3575          *      --> -dl task blocks on mutex A
3576          *
3577          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3578          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3579          *          running task
3580          */
3581         if (dl_prio(prio)) {
3582                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3583                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3584                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3585                         p->dl.dl_boosted = 1;
3586                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3587                 } else
3588                         p->dl.dl_boosted = 0;
3589                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3590         } else if (rt_prio(prio)) {
3591                 if (dl_prio(oldprio))
3592                         p->dl.dl_boosted = 0;
3593                 if (oldprio < prio)
3594                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3595                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3596         } else {
3597                 if (dl_prio(oldprio))
3598                         p->dl.dl_boosted = 0;
3599                 if (rt_prio(oldprio))
3600                         p->rt.timeout = 0;
3601                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3602         }
3603
3604         p->prio = prio;
3605
3606         if (running)
3607                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3608         if (queued)
3609                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3610
3611         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3612 out_unlock:
3613         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3614         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3615
3616         balance_callback(rq);
3617         preempt_enable();
3618 }
3619 #endif
3620
3621 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3622 {
3623         int old_prio, delta, queued;
3624         struct rq_flags rf;
3625         struct rq *rq;
3626
3627         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3628                 return;
3629         /*
3630          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3631          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3632          */
3633         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3634         /*
3635          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3636          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3637          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3638          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3639          */
3640         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3641                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3642                 goto out_unlock;
3643         }
3644         queued = task_on_rq_queued(p);
3645         if (queued)
3646                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3647
3648         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3649         set_load_weight(p);
3650         old_prio = p->prio;
3651         p->prio = effective_prio(p);
3652         delta = p->prio - old_prio;
3653
3654         if (queued) {
3655                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3656                 /*
3657                  * If the task increased its priority or is running and
3658                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3659                  */
3660                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3661                         resched_curr(rq);
3662         }
3663 out_unlock:
3664         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3665 }
3666 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3667
3668 /*
3669  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3670  * @p: task
3671  * @nice: nice value
3672  */
3673 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3674 {
3675         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3676         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3677
3678         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3679                 capable(CAP_SYS_NICE));
3680 }
3681
3682 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3683
3684 /*
3685  * sys_nice - change the priority of the current process.
3686  * @increment: priority increment
3687  *
3688  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3689  * does similar things.
3690  */
3691 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3692 {
3693         long nice, retval;
3694
3695         /*
3696          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3697          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3698          * and we have a single winner.
3699          */
3700         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3701         nice = task_nice(current) + increment;
3702
3703         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3704         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3705                 return -EPERM;
3706
3707         retval = security_task_setnice(current, nice);
3708         if (retval)
3709                 return retval;
3710
3711         set_user_nice(current, nice);
3712         return 0;
3713 }
3714
3715 #endif
3716
3717 /**
3718  * task_prio - return the priority value of a given task.
3719  * @p: the task in question.
3720  *
3721  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3722  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3723  * around 0, value goes from -16 to +15.
3724  */
3725 int task_prio(const struct task_struct *p)
3726 {
3727         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3728 }
3729
3730 /**
3731  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3732  * @cpu: the processor in question.
3733  *
3734  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3735  */
3736 int idle_cpu(int cpu)
3737 {
3738         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3739
3740         if (rq->curr != rq->idle)
3741                 return 0;
3742
3743         if (rq->nr_running)
3744                 return 0;
3745
3746 #ifdef CONFIG_SMP
3747         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3748                 return 0;
3749 #endif
3750
3751         return 1;
3752 }
3753
3754 /**
3755  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3756  * @cpu: the processor in question.
3757  *
3758  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3759  */
3760 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3761 {
3762         return cpu_rq(cpu)->idle;
3763 }
3764
3765 /**
3766  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3767  * @pid: the pid in question.
3768  *
3769  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3770  */
3771 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3772 {
3773         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3774 }
3775
3776 /*
3777  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3778  * SCHED_DEADLINE task.
3779  *
3780  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3781  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3782  * for the first time with its new policy.
3783  */
3784 static void
3785 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3786 {
3787         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3788
3789         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3790         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3791         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3792         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3793         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3794
3795         /*
3796          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3797          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3798          *
3799          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3800          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3801          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3802          * amount.
3803          *
3804          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3805          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3806          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3807          * before the current scheduling deadline.
3808          *
3809          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3810          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3811          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3812          * consume more than promised.
3813          */
3814 }
3815
3816 /*
3817  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3818  * it calls know not to change it.
3819  */
3820 #define SETPARAM_POLICY -1
3821
3822 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3823                 const struct sched_attr *attr)
3824 {
3825         int policy = attr->sched_policy;
3826
3827         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3828                 policy = p->policy;
3829
3830         p->policy = policy;
3831
3832         if (dl_policy(policy))
3833                 __setparam_dl(p, attr);
3834         else if (fair_policy(policy))
3835                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3836
3837         /*
3838          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3839          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3840          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3841          */
3842         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3843         p->normal_prio = normal_prio(p);
3844         set_load_weight(p);
3845 }
3846
3847 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3848 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3849                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3850 {
3851         __setscheduler_params(p, attr);
3852
3853         /*
3854          * Keep a potential priority boosting if called from
3855          * sched_setscheduler().
3856          */
3857         if (keep_boost)
3858                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3859         else
3860                 p->prio = normal_prio(p);
3861
3862         if (dl_prio(p->prio))
3863                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3864         else if (rt_prio(p->prio))
3865                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3866         else
3867                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3868 }
3869
3870 static void
3871 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3872 {
3873         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3874
3875         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3876         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3877         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3878         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3879         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3880 }
3881
3882 /*
3883  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3884  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3885  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3886  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3887  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3888  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3889  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3890  * sched_period, as the latter can be zero).
3891  */
3892 static bool
3893 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3894 {
3895         /* deadline != 0 */
3896         if (attr->sched_deadline == 0)
3897                 return false;
3898
3899         /*
3900          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3901          * that big.
3902          */
3903         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3904                 return false;
3905
3906         /*
3907          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3908          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3909          */
3910         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3911             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3912                 return false;
3913
3914         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3915         if ((attr->sched_period != 0 &&
3916              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3917             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3918                 return false;
3919
3920         return true;
3921 }
3922
3923 /*
3924  * check the target process has a UID that matches the current process's
3925  */
3926 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3927 {
3928         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3929         bool match;
3930
3931         rcu_read_lock();
3932         pcred = __task_cred(p);
3933         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3934                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3935         rcu_read_unlock();
3936         return match;
3937 }
3938
3939 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3940                 const struct sched_attr *attr)
3941 {
3942         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3943
3944         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3945                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3946                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3947                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3948                 return true;
3949
3950         return false;
3951 }
3952
3953 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3954                                 const struct sched_attr *attr,
3955                                 bool user, bool pi)
3956 {
3957         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3958                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3959         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3960         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3961         const struct sched_class *prev_class;
3962         struct rq_flags rf;
3963         int reset_on_fork;
3964         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3965         struct rq *rq;
3966
3967         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3968         BUG_ON(in_interrupt());
3969 recheck:
3970         /* double check policy once rq lock held */
3971         if (policy < 0) {
3972                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3973                 policy = oldpolicy = p->policy;
3974         } else {
3975                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3976
3977                 if (!valid_policy(policy))
3978                         return -EINVAL;
3979         }
3980
3981         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3982                 return -EINVAL;
3983
3984         /*
3985          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3986          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3987          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3988          */
3989         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3990             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3991                 return -EINVAL;
3992         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3993             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3994                 return -EINVAL;
3995
3996         /*
3997          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3998          */
3999         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4000                 if (fair_policy(policy)) {
4001                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4002                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4003                                 return -EPERM;
4004                 }
4005
4006                 if (rt_policy(policy)) {
4007                         unsigned long rlim_rtprio =
4008                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4009
4010                         /* can't set/change the rt policy */
4011                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4012                                 return -EPERM;
4013
4014                         /* can't increase priority */
4015                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4016                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4017                                 return -EPERM;
4018                 }
4019
4020                  /*
4021                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4022                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4023                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4024                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4025                   */
4026                 if (dl_policy(policy))
4027                         return -EPERM;
4028
4029                 /*
4030                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4031                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4032                  */
4033                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4034                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4035                                 return -EPERM;
4036                 }
4037
4038                 /* can't change other user's priorities */
4039                 if (!check_same_owner(p))
4040                         return -EPERM;
4041
4042                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4043                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4044                         return -EPERM;
4045         }
4046
4047         if (user) {
4048                 retval = security_task_setscheduler(p);
4049                 if (retval)
4050                         return retval;
4051         }
4052
4053         /*
4054          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4055          * changing the priority of the task:
4056          *
4057          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4058          * runqueue lock must be held.
4059          */
4060         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4061
4062         /*
4063          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4064          */
4065         if (p == rq->stop) {
4066                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4067                 return -EINVAL;
4068         }
4069
4070         /*
4071          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4072          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4073          */
4074         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4075                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4076                         goto change;
4077                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4078                         goto change;
4079                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4080                         goto change;
4081
4082                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4083                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4084                 return 0;
4085         }
4086 change:
4087
4088         if (user) {
4089 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4090                 /*
4091                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4092                  * assigned.
4093                  */
4094                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4095                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4096                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4097                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4098                         return -EPERM;
4099                 }
4100 #endif
4101 #ifdef CONFIG_SMP
4102                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4103                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4104
4105                         /*
4106                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4107                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4108                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4109                          */
4110                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4111                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4112                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4113                                 return -EPERM;
4114                         }
4115                 }
4116 #endif
4117         }
4118
4119         /* recheck policy now with rq lock held */
4120         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4121                 policy = oldpolicy = -1;
4122                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4123                 goto recheck;
4124         }
4125
4126         /*
4127          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4128          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4129          * is available.
4130          */
4131         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4132                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4133                 return -EBUSY;
4134         }
4135
4136         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4137         oldprio = p->prio;
4138
4139         if (pi) {
4140                 /*
4141                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4142                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4143                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4144                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4145                  * itself.
4146                  */
4147                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4148                 if (new_effective_prio == oldprio)
4149                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4150         }
4151
4152         queued = task_on_rq_queued(p);
4153         running = task_current(rq, p);
4154         if (queued)
4155                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4156         if (running)
4157                 put_prev_task(rq, p);
4158
4159         prev_class = p->sched_class;
4160         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4161
4162         if (running)
4163                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4164         if (queued) {
4165                 /*
4166                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4167                  * increased (user space view).
4168                  */
4169                 if (oldprio < p->prio)
4170                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4171
4172                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4173         }
4174
4175         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4176         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4177         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4178
4179         if (pi)
4180                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4181
4182         /*
4183          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4184          */
4185         balance_callback(rq);
4186         preempt_enable();
4187
4188         return 0;
4189 }
4190
4191 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4192                                const struct sched_param *param, bool check)
4193 {
4194         struct sched_attr attr = {
4195                 .sched_policy   = policy,
4196                 .sched_priority = param->sched_priority,
4197                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4198         };
4199
4200         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4201         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4202                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4203                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4204                 attr.sched_policy = policy;
4205         }
4206
4207         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4208 }
4209 /**
4210  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4211  * @p: the task in question.
4212  * @policy: new policy.
4213  * @param: structure containing the new RT priority.
4214  *
4215  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4216  *
4217  * NOTE that the task may be already dead.
4218  */
4219 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4220                        const struct sched_param *param)
4221 {
4222         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4223 }
4224 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4225
4226 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4227 {
4228         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4229 }
4230 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4231
4232 /**
4233  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4234  * @p: the task in question.
4235  * @policy: new policy.
4236  * @param: structure containing the new RT priority.
4237  *
4238  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4239  * current context has permission.  For example, this is needed in
4240  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4241  * but our caller might not have that capability.
4242  *
4243  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4244  */
4245 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4246                                const struct sched_param *param)
4247 {
4248         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4249 }
4250 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4251
4252 static int
4253 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4254 {
4255         struct sched_param lparam;
4256         struct task_struct *p;
4257         int retval;
4258
4259         if (!param || pid < 0)
4260                 return -EINVAL;
4261         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4262                 return -EFAULT;
4263
4264         rcu_read_lock();
4265         retval = -ESRCH;
4266         p = find_process_by_pid(pid);
4267         if (p != NULL)
4268                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4269         rcu_read_unlock();
4270
4271         return retval;
4272 }
4273
4274 /*
4275  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4276  */
4277 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4278                            struct sched_attr *attr)
4279 {
4280         u32 size;
4281         int ret;
4282
4283         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4284                 return -EFAULT;
4285
4286         /*
4287          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4288          */
4289         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4290
4291         ret = get_user(size, &uattr->size);
4292         if (ret)
4293                 return ret;
4294
4295         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4296                 goto err_size;
4297
4298         if (!size)              /* abi compat */
4299                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4300
4301         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4302                 goto err_size;
4303
4304         /*
4305          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4306          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4307          * user-space does not rely on any kernel feature
4308          * extensions we dont know about yet.
4309          */
4310         if (size > sizeof(*attr)) {
4311                 unsigned char __user *addr;
4312                 unsigned char __user *end;
4313                 unsigned char val;
4314
4315                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4316                 end  = (void __user *)uattr + size;
4317
4318                 for (; addr < end; addr++) {
4319                         ret = get_user(val, addr);
4320                         if (ret)
4321                                 return ret;
4322                         if (val)
4323                                 goto err_size;
4324                 }
4325                 size = sizeof(*attr);
4326         }
4327
4328         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4329         if (ret)
4330                 return -EFAULT;
4331
4332         /*
4333          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4334          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4335          */
4336         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4337
4338         return 0;
4339
4340 err_size:
4341         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4342         return -E2BIG;
4343 }
4344
4345 /**
4346  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4347  * @pid: the pid in question.
4348  * @policy: new policy.
4349  * @param: structure containing the new RT priority.
4350  *
4351  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4352  */
4353 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4354                 struct sched_param __user *, param)
4355 {
4356         /* negative values for policy are not valid */
4357         if (policy < 0)
4358                 return -EINVAL;
4359
4360         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4361 }
4362
4363 /**
4364  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4365  * @pid: the pid in question.
4366  * @param: structure containing the new RT priority.
4367  *
4368  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4369  */
4370 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4371 {
4372         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4373 }
4374
4375 /**
4376  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4377  * @pid: the pid in question.
4378  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4379  * @flags: for future extension.
4380  */
4381 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4382                                unsigned int, flags)
4383 {
4384         struct sched_attr attr;
4385         struct task_struct *p;
4386         int retval;
4387
4388         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4389                 return -EINVAL;
4390
4391         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4392         if (retval)
4393                 return retval;
4394
4395         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4396                 return -EINVAL;
4397
4398         rcu_read_lock();
4399         retval = -ESRCH;
4400         p = find_process_by_pid(pid);
4401         if (p != NULL)
4402                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4403         rcu_read_unlock();
4404
4405         return retval;
4406 }
4407
4408 /**
4409  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4410  * @pid: the pid in question.
4411  *
4412  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4413  * code.
4414  */
4415 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4416 {
4417         struct task_struct *p;
4418         int retval;
4419
4420         if (pid < 0)
4421                 return -EINVAL;
4422
4423         retval = -ESRCH;
4424         rcu_read_lock();
4425         p = find_process_by_pid(pid);
4426         if (p) {
4427                 retval = security_task_getscheduler(p);
4428                 if (!retval)
4429                         retval = p->policy
4430                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4431         }
4432         rcu_read_unlock();
4433         return retval;
4434 }
4435
4436 /**
4437  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4438  * @pid: the pid in question.
4439  * @param: structure containing the RT priority.
4440  *
4441  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4442  * code.
4443  */
4444 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4445 {
4446         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4447         struct task_struct *p;
4448         int retval;
4449
4450         if (!param || pid < 0)
4451                 return -EINVAL;
4452
4453         rcu_read_lock();
4454         p = find_process_by_pid(pid);
4455         retval = -ESRCH;
4456         if (!p)
4457                 goto out_unlock;
4458
4459         retval = security_task_getscheduler(p);
4460         if (retval)
4461                 goto out_unlock;
4462
4463         if (task_has_rt_policy(p))
4464                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4465         rcu_read_unlock();
4466
4467         /*
4468          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4469          */
4470         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4471
4472         return retval;
4473
4474 out_unlock:
4475         rcu_read_unlock();
4476         return retval;
4477 }
4478
4479 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4480                            struct sched_attr *attr,
4481                            unsigned int usize)
4482 {
4483         int ret;
4484
4485         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4486                 return -EFAULT;
4487
4488         /*
4489          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4490          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4491          * user-space does not get uncomplete information.
4492          */
4493         if (usize < sizeof(*attr)) {
4494                 unsigned char *addr;
4495                 unsigned char *end;
4496
4497                 addr = (void *)attr + usize;
4498                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4499
4500                 for (; addr < end; addr++) {
4501                         if (*addr)
4502                                 return -EFBIG;
4503                 }
4504
4505                 attr->size = usize;
4506         }
4507
4508         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4509         if (ret)
4510                 return -EFAULT;
4511
4512         return 0;
4513 }
4514
4515 /**
4516  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4517  * @pid: the pid in question.
4518  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4519  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4520  * @flags: for future extension.
4521  */
4522 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4523                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4524 {
4525         struct sched_attr attr = {
4526                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4527         };
4528         struct task_struct *p;
4529         int retval;
4530
4531         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4532             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4533                 return -EINVAL;
4534
4535         rcu_read_lock();
4536         p = find_process_by_pid(pid);
4537         retval = -ESRCH;
4538         if (!p)
4539                 goto out_unlock;
4540
4541         retval = security_task_getscheduler(p);
4542         if (retval)
4543                 goto out_unlock;
4544
4545         attr.sched_policy = p->policy;
4546         if (p->sched_reset_on_fork)
4547                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4548         if (task_has_dl_policy(p))
4549                 __getparam_dl(p, &attr);
4550         else if (task_has_rt_policy(p))
4551                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4552         else
4553                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4554
4555         rcu_read_unlock();
4556
4557         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4558         return retval;
4559
4560 out_unlock:
4561         rcu_read_unlock();
4562         return retval;
4563 }
4564
4565 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4566 {
4567         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4568         struct task_struct *p;
4569         int retval;
4570
4571         rcu_read_lock();
4572
4573         p = find_process_by_pid(pid);
4574         if (!p) {
4575                 rcu_read_unlock();
4576                 return -ESRCH;
4577         }
4578
4579         /* Prevent p going away */
4580         get_task_struct(p);
4581         rcu_read_unlock();
4582
4583         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4584                 retval = -EINVAL;
4585                 goto out_put_task;
4586         }
4587         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4588                 retval = -ENOMEM;
4589                 goto out_put_task;
4590         }
4591         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4592                 retval = -ENOMEM;
4593                 goto out_free_cpus_allowed;
4594         }
4595         retval = -EPERM;
4596         if (!check_same_owner(p)) {
4597                 rcu_read_lock();
4598                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4599                         rcu_read_unlock();
4600                         goto out_free_new_mask;
4601                 }
4602                 rcu_read_unlock();
4603         }
4604
4605         retval = security_task_setscheduler(p);
4606         if (retval)
4607                 goto out_free_new_mask;
4608
4609
4610         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4611         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4612
4613         /*
4614          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4615          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4616          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4617          * root_domain.
4618          */
4619 #ifdef CONFIG_SMP
4620         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4621                 rcu_read_lock();
4622                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4623                         retval = -EBUSY;
4624                         rcu_read_unlock();
4625                         goto out_free_new_mask;
4626                 }
4627                 rcu_read_unlock();
4628         }
4629 #endif
4630 again:
4631         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4632
4633         if (!retval) {
4634                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4635                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4636                         /*
4637                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4638                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4639                          * cpuset's cpus_allowed
4640                          */
4641                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4642                         goto again;
4643                 }
4644         }
4645 out_free_new_mask:
4646         free_cpumask_var(new_mask);
4647 out_free_cpus_allowed:
4648         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4649 out_put_task:
4650         put_task_struct(p);
4651         return retval;
4652 }
4653
4654 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4655                              struct cpumask *new_mask)
4656 {
4657         if (len < cpumask_size())
4658                 cpumask_clear(new_mask);
4659         else if (len > cpumask_size())
4660                 len = cpumask_size();
4661
4662         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4663 }
4664
4665 /**
4666  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4667  * @pid: pid of the process
4668  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4669  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4670  *
4671  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4672  */
4673 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4674                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4675 {
4676         cpumask_var_t new_mask;
4677         int retval;
4678
4679         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4680                 return -ENOMEM;
4681
4682         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4683         if (retval == 0)
4684                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4685         free_cpumask_var(new_mask);
4686         return retval;
4687 }
4688
4689 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4690 {
4691         struct task_struct *p;
4692         unsigned long flags;
4693         int retval;
4694
4695         rcu_read_lock();
4696
4697         retval = -ESRCH;
4698         p = find_process_by_pid(pid);
4699         if (!p)
4700                 goto out_unlock;
4701
4702         retval = security_task_getscheduler(p);
4703         if (retval)
4704                 goto out_unlock;
4705
4706         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4707         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4708         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4709
4710 out_unlock:
4711         rcu_read_unlock();
4712
4713         return retval;
4714 }
4715
4716 /**
4717  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4718  * @pid: pid of the process
4719  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4720  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4721  *
4722  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4723  */
4724 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4725                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4726 {
4727         int ret;
4728         cpumask_var_t mask;
4729
4730         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4731                 return -EINVAL;
4732         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4733                 return -EINVAL;
4734
4735         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4736                 return -ENOMEM;
4737
4738         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4739         if (ret == 0) {
4740                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4741
4742                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4743                         ret = -EFAULT;
4744                 else
4745                         ret = retlen;
4746         }
4747         free_cpumask_var(mask);
4748
4749         return ret;
4750 }
4751
4752 /**
4753  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4754  *
4755  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4756  * other threads running on this CPU then this function will return.
4757  *
4758  * Return: 0.
4759  */
4760 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4761 {
4762         struct rq *rq = this_rq_lock();
4763
4764         schedstat_inc(rq, yld_count);
4765         current->sched_class->yield_task(rq);
4766
4767         /*
4768          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4769          * no need to preempt or enable interrupts:
4770          */
4771         __release(rq->lock);
4772         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4773         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4774         sched_preempt_enable_no_resched();
4775
4776         schedule();
4777
4778         return 0;
4779 }
4780
4781 int __sched _cond_resched(void)
4782 {
4783         if (should_resched(0)) {
4784                 preempt_schedule_common();
4785                 return 1;
4786         }
4787         return 0;
4788 }
4789 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4790
4791 /*
4792  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4793  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4794  *
4795  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4796  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4797  * spin_unlock(), once by hand).
4798  */
4799 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4800 {
4801         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4802         int ret = 0;
4803
4804         lockdep_assert_held(lock);
4805
4806         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4807                 spin_unlock(lock);
4808                 if (resched)
4809                         preempt_schedule_common();
4810                 else
4811                         cpu_relax();
4812                 ret = 1;
4813                 spin_lock(lock);
4814         }
4815         return ret;
4816 }
4817 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4818
4819 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4820 {
4821         BUG_ON(!in_softirq());
4822
4823         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4824                 local_bh_enable();
4825                 preempt_schedule_common();
4826                 local_bh_disable();
4827                 return 1;
4828         }
4829         return 0;
4830 }
4831 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4832
4833 /**
4834  * yield - yield the current processor to other threads.
4835  *
4836  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4837  *
4838  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4839  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4840  * it, its already broken.
4841  *
4842  * Typical broken usage is:
4843  *
4844  * while (!event)
4845  *      yield();
4846  *
4847  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4848  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4849  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4850  *
4851  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4852  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4853  * If you still want to use yield(), do not!
4854  */
4855 void __sched yield(void)
4856 {
4857         set_current_state(TASK_RUNNING);
4858         sys_sched_yield();
4859 }
4860 EXPORT_SYMBOL(yield);
4861
4862 /**
4863  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4864  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4865  * processor it's on.
4866  * @p: target task
4867  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4868  *
4869  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4870  * can't go away on us before we can do any checks.
4871  *
4872  * Return:
4873  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4874  *      false (0) if we failed to boost the target.
4875  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4876  */
4877 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4878 {
4879         struct task_struct *curr = current;
4880         struct rq *rq, *p_rq;
4881         unsigned long flags;
4882         int yielded = 0;
4883
4884         local_irq_save(flags);
4885         rq = this_rq();
4886
4887 again:
4888         p_rq = task_rq(p);
4889         /*
4890          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4891          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4892          */
4893         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4894                 yielded = -ESRCH;
4895                 goto out_irq;
4896         }
4897
4898         double_rq_lock(rq, p_rq);
4899         if (task_rq(p) != p_rq) {
4900                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4901                 goto again;
4902         }
4903
4904         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4905                 goto out_unlock;
4906
4907         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4908                 goto out_unlock;
4909
4910         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4911                 goto out_unlock;
4912
4913         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4914         if (yielded) {
4915                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4916                 /*
4917                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4918                  * fairness.
4919                  */
4920                 if (preempt && rq != p_rq)
4921                         resched_curr(p_rq);
4922         }
4923
4924 out_unlock:
4925         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4926 out_irq:
4927         local_irq_restore(flags);
4928
4929         if (yielded > 0)
4930                 schedule();
4931
4932         return yielded;
4933 }
4934 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4935
4936 /*
4937  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4938  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4939  */
4940 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4941 {
4942         int old_iowait = current->in_iowait;
4943         struct rq *rq;
4944         long ret;
4945
4946         current->in_iowait = 1;
4947         blk_schedule_flush_plug(current);
4948
4949         delayacct_blkio_start();
4950         rq = raw_rq();
4951         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4952         ret = schedule_timeout(timeout);
4953         current->in_iowait = old_iowait;
4954         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4955         delayacct_blkio_end();
4956
4957         return ret;
4958 }
4959 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4960
4961 /**
4962  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4963  * @policy: scheduling class.
4964  *
4965  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4966  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4967  * On failure, a negative error code is returned.
4968  */
4969 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4970 {
4971         int ret = -EINVAL;
4972
4973         switch (policy) {
4974         case SCHED_FIFO:
4975         case SCHED_RR:
4976                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4977                 break;
4978         case SCHED_DEADLINE:
4979         case SCHED_NORMAL:
4980         case SCHED_BATCH:
4981         case SCHED_IDLE:
4982                 ret = 0;
4983                 break;
4984         }
4985         return ret;
4986 }
4987
4988 /**
4989  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4990  * @policy: scheduling class.
4991  *
4992  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4993  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4994  * On failure, a negative error code is returned.
4995  */
4996 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4997 {
4998         int ret = -EINVAL;
4999
5000         switch (policy) {
5001         case SCHED_FIFO:
5002         case SCHED_RR:
5003                 ret = 1;
5004                 break;
5005         case SCHED_DEADLINE:
5006         case SCHED_NORMAL:
5007         case SCHED_BATCH:
5008         case SCHED_IDLE:
5009                 ret = 0;
5010         }
5011         return ret;
5012 }
5013
5014 /**
5015  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5016  * @pid: pid of the process.
5017  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5018  *
5019  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5020  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5021  *
5022  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5023  * an error code.
5024  */
5025 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5026                 struct timespec __user *, interval)
5027 {
5028         struct task_struct *p;
5029         unsigned int time_slice;
5030         struct rq_flags rf;
5031         struct timespec t;
5032         struct rq *rq;
5033         int retval;
5034
5035         if (pid < 0)
5036                 return -EINVAL;
5037
5038         retval = -ESRCH;
5039         rcu_read_lock();
5040         p = find_process_by_pid(pid);
5041         if (!p)
5042                 goto out_unlock;
5043
5044         retval = security_task_getscheduler(p);
5045         if (retval)
5046                 goto out_unlock;
5047
5048         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5049         time_slice = 0;
5050         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5051                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5052         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5053
5054         rcu_read_unlock();
5055         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5056         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5057         return retval;
5058
5059 out_unlock:
5060         rcu_read_unlock();
5061         return retval;
5062 }
5063
5064 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5065
5066 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5067 {
5068         unsigned long free = 0;
5069         int ppid;
5070         unsigned long state = p->state;
5071
5072         if (state)
5073                 state = __ffs(state) + 1;
5074         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5075                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5076 #if BITS_PER_LONG == 32
5077         if (state == TASK_RUNNING)
5078                 printk(KERN_CONT " running  ");
5079         else
5080                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5081 #else
5082         if (state == TASK_RUNNING)
5083                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5084         else
5085                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5086 #endif
5087 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5088         free = stack_not_used(p);
5089 #endif
5090         ppid = 0;
5091         rcu_read_lock();
5092         if (pid_alive(p))
5093                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5094         rcu_read_unlock();
5095         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5096                 task_pid_nr(p), ppid,
5097                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5098
5099         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5100         show_stack(p, NULL);
5101 }
5102
5103 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5104 {
5105         struct task_struct *g, *p;
5106
5107 #if BITS_PER_LONG == 32
5108         printk(KERN_INFO
5109                 "  task                PC stack   pid father\n");
5110 #else
5111         printk(KERN_INFO
5112                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5113 #endif
5114         rcu_read_lock();
5115         for_each_process_thread(g, p) {
5116                 /*
5117                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5118                  * console might take a lot of time:
5119                  */
5120                 touch_nmi_watchdog();
5121                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5122                         sched_show_task(p);
5123         }
5124
5125         touch_all_softlockup_watchdogs();
5126
5127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5128         if (!state_filter)
5129                 sysrq_sched_debug_show();
5130 #endif
5131         rcu_read_unlock();
5132         /*
5133          * Only show locks if all tasks are dumped:
5134          */
5135         if (!state_filter)
5136                 debug_show_all_locks();
5137 }
5138
5139 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5140 {
5141         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5142 }
5143
5144 /**
5145  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5146  * @idle: task in question
5147  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5148  *
5149  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5150  * flag, to make booting more robust.
5151  */
5152 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5153 {
5154         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5155         unsigned long flags;
5156
5157         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5158         raw_spin_lock(&rq->lock);
5159
5160         __sched_fork(0, idle);
5161         idle->state = TASK_RUNNING;
5162         idle->se.exec_start = sched_clock();
5163
5164         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5165
5166 #ifdef CONFIG_SMP
5167         /*
5168          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5169          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5170          *
5171          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5172          */
5173         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5174 #endif
5175         /*
5176          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5177          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5178          * lockdep check in task_group() will fail.
5179          *
5180          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5181          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5182          *
5183          * Silence PROVE_RCU
5184          */
5185         rcu_read_lock();
5186         __set_task_cpu(idle, cpu);
5187         rcu_read_unlock();
5188
5189         rq->curr = rq->idle = idle;
5190         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5191 #ifdef CONFIG_SMP
5192         idle->on_cpu = 1;
5193 #endif
5194         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5195         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5196
5197         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5198         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5199
5200         /*
5201          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5202          */
5203         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5204         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5205         vtime_init_idle(idle, cpu);
5206 #ifdef CONFIG_SMP
5207         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5208 #endif
5209 }
5210
5211 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5212                               const struct cpumask *trial)
5213 {
5214         int ret = 1, trial_cpus;
5215         struct dl_bw *cur_dl_b;
5216         unsigned long flags;
5217
5218         if (!cpumask_weight(cur))
5219                 return ret;
5220
5221         rcu_read_lock_sched();
5222         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5223         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5224
5225         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5226         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5227             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5228                 ret = 0;
5229         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5230         rcu_read_unlock_sched();
5231
5232         return ret;
5233 }
5234
5235 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5236                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5237 {
5238         int ret = 0;
5239
5240         /*
5241          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5242          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5243          * affinity and isolating such threads by their set of
5244          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5245          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5246          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5247          * before cpus_allowed may be changed.
5248          */
5249         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5250                 ret = -EINVAL;
5251                 goto out;
5252         }
5253
5254 #ifdef CONFIG_SMP
5255         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5256                                               cs_cpus_allowed)) {
5257                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5258                                                         cs_cpus_allowed);
5259                 struct dl_bw *dl_b;
5260                 bool overflow;
5261                 int cpus;
5262                 unsigned long flags;
5263
5264                 rcu_read_lock_sched();
5265                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5266                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5267                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5268                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5269                 if (overflow)
5270                         ret = -EBUSY;
5271                 else {
5272                         /*
5273                          * We reserve space for this task in the destination
5274                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5275                          * We will free resources in the source root_domain
5276                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5277                          */
5278                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5279                 }
5280                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5281                 rcu_read_unlock_sched();
5282
5283         }
5284 #endif
5285 out:
5286         return ret;
5287 }
5288
5289 #ifdef CONFIG_SMP
5290
5291 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5292 /* Migrate current task p to target_cpu */
5293 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5294 {
5295         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5296         int curr_cpu = task_cpu(p);
5297
5298         if (curr_cpu == target_cpu)
5299                 return 0;
5300
5301         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5302                 return -EINVAL;
5303
5304         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5305
5306         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5307         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5308 }
5309
5310 /*
5311  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5312  * tasks on the runqueues
5313  */
5314 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5315 {
5316         bool queued, running;
5317         struct rq_flags rf;
5318         struct rq *rq;
5319
5320         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5321         queued = task_on_rq_queued(p);
5322         running = task_current(rq, p);
5323
5324         if (queued)
5325                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5326         if (running)
5327                 put_prev_task(rq, p);
5328
5329         p->numa_preferred_nid = nid;
5330
5331         if (running)
5332                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5333         if (queued)
5334                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5335         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5336 }
5337 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5338
5339 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5340 /*
5341  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5342  * offline.
5343  */
5344 void idle_task_exit(void)
5345 {
5346         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5347
5348         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5349
5350         if (mm != &init_mm) {
5351                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5352                 finish_arch_post_lock_switch();
5353         }
5354         mmdrop(mm);
5355 }
5356
5357 /*
5358  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5359  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5360  * nr_active count is stable.
5361  *
5362  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5363  */
5364 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5365 {
5366         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5367         if (delta)
5368                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5369 }
5370
5371 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5372 {
5373 }
5374
5375 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5376         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5377 };
5378
5379 static struct task_struct fake_task = {
5380         /*
5381          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5382          */
5383         .prio = MAX_PRIO + 1,
5384         .sched_class = &fake_sched_class,
5385 };
5386
5387 /*
5388  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5389  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5390  *
5391  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5392  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5393  * because of lock validation efforts.
5394  */
5395 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5396 {
5397         struct rq *rq = dead_rq;
5398         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5399         struct pin_cookie cookie;
5400         int dest_cpu;
5401
5402         /*
5403          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5404          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5405          *
5406          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5407          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5408          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5409          * done here.
5410          */
5411         rq->stop = NULL;
5412
5413         /*
5414          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5415          * class method both need to have an up-to-date
5416          * value of rq->clock[_task]
5417          */
5418         update_rq_clock(rq);
5419
5420         for (;;) {
5421                 /*
5422                  * There's this thread running, bail when that's the only
5423                  * remaining thread.
5424                  */
5425                 if (rq->nr_running == 1)
5426                         break;
5427
5428                 /*
5429                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5430                  */
5431                 cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5432                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, cookie);
5433                 BUG_ON(!next);
5434                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5435
5436                 /*
5437                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5438                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5439                  * stabilizes the mask.
5440                  *
5441                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5442                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5443                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5444                  */
5445                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
5446                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5447                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5448                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5449
5450                 /*
5451                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5452                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5453                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5454                  */
5455                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5456                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5457                         continue;
5458                 }
5459
5460                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5461                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5462
5463                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5464                 if (rq != dead_rq) {
5465                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5466                         rq = dead_rq;
5467                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5468                 }
5469                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5470         }
5471
5472         rq->stop = stop;
5473 }
5474 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5475
5476 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5477 {
5478         if (!rq->online) {
5479                 const struct sched_class *class;
5480
5481                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5482                 rq->online = 1;
5483
5484                 for_each_class(class) {
5485                         if (class->rq_online)
5486                                 class->rq_online(rq);
5487                 }
5488         }
5489 }
5490
5491 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5492 {
5493         if (rq->online) {
5494                 const struct sched_class *class;
5495
5496                 for_each_class(class) {
5497                         if (class->rq_offline)
5498                                 class->rq_offline(rq);
5499                 }
5500
5501                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5502                 rq->online = 0;
5503         }
5504 }
5505
5506 /*
5507  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5508  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5509  */
5510 static int
5511 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5512 {
5513         int cpu = (long)hcpu;
5514         unsigned long flags;
5515         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5516
5517         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5518
5519         case CPU_UP_PREPARE:
5520                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5521                 account_reset_rq(rq);
5522                 break;
5523
5524         case CPU_ONLINE:
5525                 /* Update our root-domain */
5526                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5527                 if (rq->rd) {
5528                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5529
5530                         set_rq_online(rq);
5531                 }
5532                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5533                 break;
5534
5535 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5536         case CPU_DYING:
5537                 sched_ttwu_pending();
5538                 /* Update our root-domain */
5539                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5540                 if (rq->rd) {
5541                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5542                         set_rq_offline(rq);
5543                 }
5544                 migrate_tasks(rq);
5545                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5546                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5547                 break;
5548
5549         case CPU_DEAD:
5550                 calc_load_migrate(rq);
5551                 break;
5552 #endif
5553         }
5554
5555         update_max_interval();
5556
5557         return NOTIFY_OK;
5558 }
5559
5560 /*
5561  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5562  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5563  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5564  */
5565 static struct notifier_block migration_notifier = {
5566         .notifier_call = migration_call,
5567         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5568 };
5569
5570 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5571 {
5572         int cpu = smp_processor_id();
5573         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5574         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5575 }
5576
5577 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5578                                       unsigned long action, void *hcpu)
5579 {
5580         int cpu = (long)hcpu;
5581
5582         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5583         case CPU_STARTING:
5584                 set_cpu_rq_start_time();
5585                 return NOTIFY_OK;
5586
5587         case CPU_DOWN_FAILED:
5588                 set_cpu_active(cpu, true);
5589                 return NOTIFY_OK;
5590
5591         default:
5592                 return NOTIFY_DONE;
5593         }
5594 }
5595
5596 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5597                                         unsigned long action, void *hcpu)
5598 {
5599         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5600         case CPU_DOWN_PREPARE:
5601                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5602                 return NOTIFY_OK;
5603         default:
5604                 return NOTIFY_DONE;
5605         }
5606 }
5607
5608 static int __init migration_init(void)
5609 {
5610         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5611         int err;
5612
5613         /* Initialize migration for the boot CPU */
5614         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5615         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5616         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5617         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5618
5619         /* Register cpu active notifiers */
5620         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5621         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5622
5623         return 0;
5624 }
5625 early_initcall(migration_init);
5626
5627 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5628
5629 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5630
5631 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5632
5633 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5634 {
5635         sched_debug_enabled = 1;
5636
5637         return 0;
5638 }
5639 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5640
5641 static inline bool sched_debug(void)
5642 {
5643         return sched_debug_enabled;
5644 }
5645
5646 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5647                                   struct cpumask *groupmask)
5648 {
5649         struct sched_group *group = sd->groups;
5650
5651         cpumask_clear(groupmask);
5652
5653         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5654
5655         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5656                 printk("does not load-balance\n");
5657                 if (sd->parent)
5658                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5659                                         " has parent");
5660                 return -1;
5661         }
5662
5663         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5664                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5665
5666         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5667                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5668                                 "CPU%d\n", cpu);
5669         }
5670         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5671                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5672                                 " CPU%d\n", cpu);
5673         }
5674
5675         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5676         do {
5677                 if (!group) {
5678                         printk("\n");
5679                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5680                         break;
5681                 }
5682
5683                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5684                         printk(KERN_CONT "\n");
5685                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5686                         break;
5687                 }
5688
5689                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5690                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5691                         printk(KERN_CONT "\n");
5692                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5693                         break;
5694                 }
5695
5696                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5697
5698                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5699                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5700                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5701                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5702                                 group->sgc->capacity);
5703                 }
5704
5705                 group = group->next;
5706         } while (group != sd->groups);
5707         printk(KERN_CONT "\n");
5708
5709         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5710                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5711
5712         if (sd->parent &&
5713             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5714                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5715                         "of domain->span\n");
5716         return 0;
5717 }
5718
5719 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5720 {
5721         int level = 0;
5722
5723         if (!sched_debug_enabled)
5724                 return;
5725
5726         if (!sd) {
5727                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5728                 return;
5729         }
5730
5731         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5732
5733         for (;;) {
5734                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5735                         break;
5736                 level++;
5737                 sd = sd->parent;
5738                 if (!sd)
5739                         break;
5740         }
5741 }
5742 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5743 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5744 static inline bool sched_debug(void)
5745 {
5746         return false;
5747 }
5748 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5749
5750 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5751 {
5752         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5753                 return 1;
5754
5755         /* Following flags need at least 2 groups */
5756         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5757                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5758                          SD_BALANCE_FORK |
5759                          SD_BALANCE_EXEC |
5760                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5761                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5762                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5763                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5764                         return 0;
5765         }
5766
5767         /* Following flags don't use groups */
5768         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5769                 return 0;
5770
5771         return 1;
5772 }
5773
5774 static int
5775 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5776 {
5777         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5778
5779         if (sd_degenerate(parent))
5780                 return 1;
5781
5782         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5783                 return 0;
5784
5785         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5786         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5787                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5788                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5789                                 SD_BALANCE_FORK |
5790                                 SD_BALANCE_EXEC |
5791                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5792                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5793                                 SD_PREFER_SIBLING |
5794                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5795                 if (nr_node_ids == 1)
5796                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5797         }
5798         if (~cflags & pflags)
5799                 return 0;
5800
5801         return 1;
5802 }
5803
5804 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5805 {
5806         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5807
5808         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5809         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5810         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5811         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5812         free_cpumask_var(rd->online);
5813         free_cpumask_var(rd->span);
5814         kfree(rd);
5815 }
5816
5817 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5818 {
5819         struct root_domain *old_rd = NULL;
5820         unsigned long flags;
5821
5822         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5823
5824         if (rq->rd) {
5825                 old_rd = rq->rd;
5826
5827                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5828                         set_rq_offline(rq);
5829
5830                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5831
5832                 /*
5833                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5834                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5835                  * in this function:
5836                  */
5837                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5838                         old_rd = NULL;
5839         }
5840
5841         atomic_inc(&rd->refcount);
5842         rq->rd = rd;
5843
5844         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5845         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5846                 set_rq_online(rq);
5847
5848         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5849
5850         if (old_rd)
5851                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5852 }
5853
5854 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5855 {
5856         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5857
5858         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5859                 goto out;
5860         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5861                 goto free_span;
5862         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5863                 goto free_online;
5864         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5865                 goto free_dlo_mask;
5866
5867         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5868         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5869                 goto free_dlo_mask;
5870
5871         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5872                 goto free_rto_mask;
5873         return 0;
5874
5875 free_rto_mask:
5876         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5877 free_dlo_mask:
5878         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5879 free_online:
5880         free_cpumask_var(rd->online);
5881 free_span:
5882         free_cpumask_var(rd->span);
5883 out:
5884         return -ENOMEM;
5885 }
5886
5887 /*
5888  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5889  * members (mimicking the global state we have today).
5890  */
5891 struct root_domain def_root_domain;
5892
5893 static void init_defrootdomain(void)
5894 {
5895         init_rootdomain(&def_root_domain);
5896
5897         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5898 }
5899
5900 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5901 {
5902         struct root_domain *rd;
5903
5904         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5905         if (!rd)
5906                 return NULL;
5907
5908         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5909                 kfree(rd);
5910                 return NULL;
5911         }
5912
5913         return rd;
5914 }
5915
5916 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5917 {
5918         struct sched_group *tmp, *first;
5919
5920         if (!sg)
5921                 return;
5922
5923         first = sg;
5924         do {
5925                 tmp = sg->next;
5926
5927                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5928                         kfree(sg->sgc);
5929
5930                 kfree(sg);
5931                 sg = tmp;
5932         } while (sg != first);
5933 }
5934
5935 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5936 {
5937         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5938
5939         /*
5940          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5941          * nuke them all.
5942          */
5943         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5944                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5945         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5946                 kfree(sd->groups->sgc);
5947                 kfree(sd->groups);
5948         }
5949         kfree(sd);
5950 }
5951
5952 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5953 {
5954         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5955 }
5956
5957 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5958 {
5959         for (; sd; sd = sd->parent)
5960                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5961 }
5962
5963 /*
5964  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5965  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5966  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5967  *
5968  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5969  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5970  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5971  */
5972 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5973 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5974 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5975 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5976 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5977 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5978
5979 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5980 {
5981         struct sched_domain *sd;
5982         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5983         int id = cpu;
5984         int size = 1;
5985
5986         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5987         if (sd) {
5988                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5989                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5990                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5991         }
5992         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5993
5994         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5995         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5996         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5997
5998         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5999         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6000
6001         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6002         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6003 }
6004
6005 /*
6006  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6007  * hold the hotplug lock.
6008  */
6009 static void
6010 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6011 {
6012         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6013         struct sched_domain *tmp;
6014
6015         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6016         for (tmp = sd; tmp; ) {
6017                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6018                 if (!parent)
6019                         break;
6020
6021                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6022                         tmp->parent = parent->parent;
6023                         if (parent->parent)
6024                                 parent->parent->child = tmp;
6025                         /*
6026                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6027                          * degenerate parent; the spans match for this
6028                          * so the property transfers.
6029                          */
6030                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6031                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6032                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6033                 } else
6034                         tmp = tmp->parent;
6035         }
6036
6037         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6038                 tmp = sd;
6039                 sd = sd->parent;
6040                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6041                 if (sd)
6042                         sd->child = NULL;
6043         }
6044
6045         sched_domain_debug(sd, cpu);
6046
6047         rq_attach_root(rq, rd);
6048         tmp = rq->sd;
6049         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6050         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6051
6052         update_top_cache_domain(cpu);
6053 }
6054
6055 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6056 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6057 {
6058         int ret;
6059
6060         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6061         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6062         if (ret) {
6063                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
6064                 return 0;
6065         }
6066         return 1;
6067 }
6068 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6069
6070 struct s_data {
6071         struct sched_domain ** __percpu sd;
6072         struct root_domain      *rd;
6073 };
6074
6075 enum s_alloc {
6076         sa_rootdomain,
6077         sa_sd,
6078         sa_sd_storage,
6079         sa_none,
6080 };
6081
6082 /*
6083  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6084  * domain traversal.
6085  *
6086  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6087  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6088  * range.
6089  *
6090  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6091  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6092  * cpu they're built on, so check that.
6093  *
6094  */
6095 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6096 {
6097         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6098         struct sd_data *sdd = sd->private;
6099         struct sched_domain *sibling;
6100         int i;
6101
6102         for_each_cpu(i, span) {
6103                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6104                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6105                         continue;
6106
6107                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6108         }
6109 }
6110
6111 /*
6112  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6113  * of this group that's also in the iteration mask.
6114  */
6115 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6116 {
6117         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6118 }
6119
6120 static int
6121 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6122 {
6123         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6124         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6125         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6126         struct sd_data *sdd = sd->private;
6127         struct sched_domain *sibling;
6128         int i;
6129
6130         cpumask_clear(covered);
6131
6132         for_each_cpu(i, span) {
6133                 struct cpumask *sg_span;
6134
6135                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6136                         continue;
6137
6138                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6139
6140                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6141                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6142                         continue;
6143
6144                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6145                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6146
6147                 if (!sg)
6148                         goto fail;
6149
6150                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6151                 if (sibling->child)
6152                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6153                 else
6154                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6155
6156                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6157
6158                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6159                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6160                         build_group_mask(sd, sg);
6161
6162                 /*
6163                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6164                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6165                  * die on a /0 trap.
6166                  */
6167                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6168
6169                 /*
6170                  * Make sure the first group of this domain contains the
6171                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6172                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6173                  */
6174                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6175                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6176                         groups = sg;
6177
6178                 if (!first)
6179                         first = sg;
6180                 if (last)
6181                         last->next = sg;
6182                 last = sg;
6183                 last->next = first;
6184         }
6185         sd->groups = groups;
6186
6187         return 0;
6188
6189 fail:
6190         free_sched_groups(first, 0);
6191
6192         return -ENOMEM;
6193 }
6194
6195 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6196 {
6197         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6198         struct sched_domain *child = sd->child;
6199
6200         if (child)
6201                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6202
6203         if (sg) {
6204                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6205                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6206                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6207         }
6208
6209         return cpu;
6210 }
6211
6212 /*
6213  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6214  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6215  * and ->cpu_capacity to 0.
6216  *
6217  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6218  */
6219 static int
6220 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6221 {
6222         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6223         struct sd_data *sdd = sd->private;
6224         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6225         struct cpumask *covered;
6226         int i;
6227
6228         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6229         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6230
6231         if (cpu != cpumask_first(span))
6232                 return 0;
6233
6234         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6235         covered = sched_domains_tmpmask;
6236
6237         cpumask_clear(covered);
6238
6239         for_each_cpu(i, span) {
6240                 struct sched_group *sg;
6241                 int group, j;
6242
6243                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6244                         continue;
6245
6246                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6247                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6248
6249                 for_each_cpu(j, span) {
6250                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6251                                 continue;
6252
6253                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6254                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6255                 }
6256
6257                 if (!first)
6258                         first = sg;
6259                 if (last)
6260                         last->next = sg;
6261                 last = sg;
6262         }
6263         last->next = first;
6264
6265         return 0;
6266 }
6267
6268 /*
6269  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6270  *
6271  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6272  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6273  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6274  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6275  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6276  * group having less cpu_capacity.
6277  */
6278 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6279 {
6280         struct sched_group *sg = sd->groups;
6281
6282         WARN_ON(!sg);
6283
6284         do {
6285                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6286                 sg = sg->next;
6287         } while (sg != sd->groups);
6288
6289         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6290                 return;
6291
6292         update_group_capacity(sd, cpu);
6293         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6294 }
6295
6296 /*
6297  * Initializers for schedule domains
6298  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6299  */
6300
6301 static int default_relax_domain_level = -1;
6302 int sched_domain_level_max;
6303
6304 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6305 {
6306         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6307                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6308
6309         return 1;
6310 }
6311 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6312
6313 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6314                                  struct sched_domain_attr *attr)
6315 {
6316         int request;
6317
6318         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6319                 if (default_relax_domain_level < 0)
6320                         return;
6321                 else
6322                         request = default_relax_domain_level;
6323         } else
6324                 request = attr->relax_domain_level;
6325         if (request < sd->level) {
6326                 /* turn off idle balance on this domain */
6327                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6328         } else {
6329                 /* turn on idle balance on this domain */
6330                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6331         }
6332 }
6333
6334 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6335 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6336
6337 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6338                                  const struct cpumask *cpu_map)
6339 {
6340         switch (what) {
6341         case sa_rootdomain:
6342                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6343                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6344         case sa_sd:
6345                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6346         case sa_sd_storage:
6347                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6348         case sa_none:
6349                 break;
6350         }
6351 }
6352
6353 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6354                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6355 {
6356         memset(d, 0, sizeof(*d));
6357
6358         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6359                 return sa_sd_storage;
6360         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6361         if (!d->sd)
6362                 return sa_sd_storage;
6363         d->rd = alloc_rootdomain();
6364         if (!d->rd)
6365                 return sa_sd;
6366         return sa_rootdomain;
6367 }
6368
6369 /*
6370  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6371  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6372  * will not free the data we're using.
6373  */
6374 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6375 {
6376         struct sd_data *sdd = sd->private;
6377
6378         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6379         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6380
6381         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6382                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6383
6384         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6385                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6386 }
6387
6388 #ifdef CONFIG_NUMA
6389 static int sched_domains_numa_levels;
6390 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6391 static int *sched_domains_numa_distance;
6392 int sched_max_numa_distance;
6393 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6394 static int sched_domains_curr_level;
6395 #endif
6396
6397 /*
6398  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6399  *
6400  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6401  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6402  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6403  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6404  *
6405  * Odd one out:
6406  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6407  */
6408 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6409         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6410          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6411          SD_NUMA |                      \
6412          SD_ASYM_PACKING |              \
6413          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6414
6415 static struct sched_domain *
6416 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6417 {
6418         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6419         int sd_weight, sd_flags = 0;
6420
6421 #ifdef CONFIG_NUMA
6422         /*
6423          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6424          */
6425         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6426 #endif
6427
6428         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6429
6430         if (tl->sd_flags)
6431                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6432         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6433                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6434                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6435
6436         *sd = (struct sched_domain){
6437                 .min_interval           = sd_weight,
6438                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6439                 .busy_factor            = 32,
6440                 .imbalance_pct          = 125,
6441
6442                 .cache_nice_tries       = 0,
6443                 .busy_idx               = 0,
6444                 .idle_idx               = 0,
6445                 .newidle_idx            = 0,
6446                 .wake_idx               = 0,
6447                 .forkexec_idx           = 0,
6448
6449                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6450                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6451                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6452                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6453                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6454                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6455                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6456                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6457                                         | 0*SD_SERIALIZE
6458                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6459                                         | 0*SD_NUMA
6460                                         | sd_flags
6461                                         ,
6462
6463                 .last_balance           = jiffies,
6464                 .balance_interval       = sd_weight,
6465                 .smt_gain               = 0,
6466                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6467                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6468 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6469                 .name                   = tl->name,
6470 #endif
6471         };
6472
6473         /*
6474          * Convert topological properties into behaviour.
6475          */
6476
6477         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6478                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6479                 sd->imbalance_pct = 110;
6480                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6481
6482         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6483                 sd->imbalance_pct = 117;
6484                 sd->cache_nice_tries = 1;
6485                 sd->busy_idx = 2;
6486
6487 #ifdef CONFIG_NUMA
6488         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6489                 sd->cache_nice_tries = 2;
6490                 sd->busy_idx = 3;
6491                 sd->idle_idx = 2;
6492
6493                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6494                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6495                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6496                                        SD_BALANCE_FORK |
6497                                        SD_WAKE_AFFINE);
6498                 }
6499
6500 #endif
6501         } else {
6502                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6503                 sd->cache_nice_tries = 1;
6504                 sd->busy_idx = 2;
6505                 sd->idle_idx = 1;
6506         }
6507
6508         sd->private = &tl->data;
6509
6510         return sd;
6511 }
6512
6513 /*
6514  * Topology list, bottom-up.
6515  */
6516 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6517 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6518         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6519 #endif
6520 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6521         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6522 #endif
6523         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6524         { NULL, },
6525 };
6526
6527 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6528         default_topology;
6529
6530 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6531         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6532
6533 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6534 {
6535         sched_domain_topology = tl;
6536 }
6537
6538 #ifdef CONFIG_NUMA
6539
6540 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6541 {
6542         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6543 }
6544
6545 static void sched_numa_warn(const char *str)
6546 {
6547         static int done = false;
6548         int i,j;
6549
6550         if (done)
6551                 return;
6552
6553         done = true;
6554
6555         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6556
6557         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6558                 printk(KERN_WARNING "  ");
6559                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6560                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6561                 printk(KERN_CONT "\n");
6562         }
6563         printk(KERN_WARNING "\n");
6564 }
6565
6566 bool find_numa_distance(int distance)
6567 {
6568         int i;
6569
6570         if (distance == node_distance(0, 0))
6571                 return true;
6572
6573         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6574                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6575                         return true;
6576         }
6577
6578         return false;
6579 }
6580
6581 /*
6582  * A system can have three types of NUMA topology:
6583  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6584  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6585  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6586  *
6587  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6588  * topology lies in whether communication between not directly
6589  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6590  * could run), or through backplane controllers. This affects
6591  * placement of programs.
6592  *
6593  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6594  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6595  *   is directly connected.
6596  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6597  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6598  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6599  */
6600 static void init_numa_topology_type(void)
6601 {
6602         int a, b, c, n;
6603
6604         n = sched_max_numa_distance;
6605
6606         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6607                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6608                 return;
6609         }
6610
6611         for_each_online_node(a) {
6612                 for_each_online_node(b) {
6613                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6614                         if (node_distance(a, b) < n)
6615                                 continue;
6616
6617                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6618                         for_each_online_node(c) {
6619                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6620                                     node_distance(b, c) < n) {
6621                                         sched_numa_topology_type =
6622                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6623                                         return;
6624                                 }
6625                         }
6626
6627                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6628                         return;
6629                 }
6630         }
6631 }
6632
6633 static void sched_init_numa(void)
6634 {
6635         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6636         struct sched_domain_topology_level *tl;
6637         int level = 0;
6638         int i, j, k;
6639
6640         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6641         if (!sched_domains_numa_distance)
6642                 return;
6643
6644         /*
6645          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6646          * unique distances in the node_distance() table.
6647          *
6648          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6649          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6650          */
6651         next_distance = curr_distance;
6652         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6653                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6654                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6655                                 int distance = node_distance(i, k);
6656
6657                                 if (distance > curr_distance &&
6658                                     (distance < next_distance ||
6659                                      next_distance == curr_distance))
6660                                         next_distance = distance;
6661
6662                                 /*
6663                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6664                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6665                                  * equally connected to A.
6666                                  */
6667                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6668                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6669
6670                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6671                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6672                         }
6673                         if (next_distance != curr_distance) {
6674                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6675                                 sched_domains_numa_levels = level;
6676                                 curr_distance = next_distance;
6677                         } else break;
6678                 }
6679
6680                 /*
6681                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6682                  */
6683                 if (!sched_debug())
6684                         break;
6685         }
6686
6687         if (!level)
6688                 return;
6689
6690         /*
6691          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6692          * identity distance node_distance(i,i).
6693          *
6694          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6695          * numbers.
6696          */
6697
6698         /*
6699          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6700          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6701          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6702          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6703          * in other functions.
6704          *
6705          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6706          */
6707         sched_domains_numa_levels = 0;
6708
6709         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6710         if (!sched_domains_numa_masks)
6711                 return;
6712
6713         /*
6714          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6715          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6716          */
6717         for (i = 0; i < level; i++) {
6718                 sched_domains_numa_masks[i] =
6719                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6720                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6721                         return;
6722
6723                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6724                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6725                         if (!mask)
6726                                 return;
6727
6728                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6729
6730                         for_each_node(k) {
6731                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6732                                         continue;
6733
6734                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6735                         }
6736                 }
6737         }
6738
6739         /* Compute default topology size */
6740         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6741
6742         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6743                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6744         if (!tl)
6745                 return;
6746
6747         /*
6748          * Copy the default topology bits..
6749          */
6750         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6751                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6752
6753         /*
6754          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6755          */
6756         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6757                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6758                         .mask = sd_numa_mask,
6759                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6760                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6761                         .numa_level = j,
6762                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6763                 };
6764         }
6765
6766         sched_domain_topology = tl;
6767
6768         sched_domains_numa_levels = level;
6769         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6770
6771         init_numa_topology_type();
6772 }
6773
6774 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6775 {
6776         int i, j;
6777         int node = cpu_to_node(cpu);
6778
6779         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6780                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6781                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6782                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6783                 }
6784         }
6785 }
6786
6787 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6788 {
6789         int i, j;
6790         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6791                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6792                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6793         }
6794 }
6795
6796 /*
6797  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6798  * are onlined.
6799  */
6800 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6801                                            unsigned long action,
6802                                            void *hcpu)
6803 {
6804         int cpu = (long)hcpu;
6805
6806         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6807         case CPU_ONLINE:
6808                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6809                 break;
6810
6811         case CPU_DEAD:
6812                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6813                 break;
6814
6815         default:
6816                 return NOTIFY_DONE;
6817         }
6818
6819         return NOTIFY_OK;
6820 }
6821 #else
6822 static inline void sched_init_numa(void)
6823 {
6824 }
6825
6826 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6827                                            unsigned long action,
6828                                            void *hcpu)
6829 {
6830         return 0;
6831 }
6832 #endif /* CONFIG_NUMA */
6833
6834 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6835 {
6836         struct sched_domain_topology_level *tl;
6837         int j;
6838
6839         for_each_sd_topology(tl) {
6840                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6841
6842                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6843                 if (!sdd->sd)
6844                         return -ENOMEM;
6845
6846                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6847                 if (!sdd->sg)
6848                         return -ENOMEM;
6849
6850                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6851                 if (!sdd->sgc)
6852                         return -ENOMEM;
6853
6854                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6855                         struct sched_domain *sd;
6856                         struct sched_group *sg;
6857                         struct sched_group_capacity *sgc;
6858
6859                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6860                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6861                         if (!sd)
6862                                 return -ENOMEM;
6863
6864                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6865
6866                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6867                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6868                         if (!sg)
6869                                 return -ENOMEM;
6870
6871                         sg->next = sg;
6872
6873                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6874
6875                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6876                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6877                         if (!sgc)
6878                                 return -ENOMEM;
6879
6880                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6881                 }
6882         }
6883
6884         return 0;
6885 }
6886
6887 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6888 {
6889         struct sched_domain_topology_level *tl;
6890         int j;
6891
6892         for_each_sd_topology(tl) {
6893                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6894
6895                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6896                         struct sched_domain *sd;
6897
6898                         if (sdd->sd) {
6899                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6900                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6901                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6902                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6903                         }
6904
6905                         if (sdd->sg)
6906                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6907                         if (sdd->sgc)
6908                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6909                 }
6910                 free_percpu(sdd->sd);
6911                 sdd->sd = NULL;
6912                 free_percpu(sdd->sg);
6913                 sdd->sg = NULL;
6914                 free_percpu(sdd->sgc);
6915                 sdd->sgc = NULL;
6916         }
6917 }
6918
6919 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6920                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6921                 struct sched_domain *child, int cpu)
6922 {
6923         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6924         if (!sd)
6925                 return child;
6926
6927         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6928         if (child) {
6929                 sd->level = child->level + 1;
6930                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6931                 child->parent = sd;
6932                 sd->child = child;
6933
6934                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6935                                     sched_domain_span(sd))) {
6936                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6937 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6938                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6939                                         child->name, sd->name);
6940 #endif
6941                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6942                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6943                                    sched_domain_span(sd),
6944                                    sched_domain_span(child));
6945                 }
6946
6947         }
6948         set_domain_attribute(sd, attr);
6949
6950         return sd;
6951 }
6952
6953 /*
6954  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6955  * to the individual cpus
6956  */
6957 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6958                                struct sched_domain_attr *attr)
6959 {
6960         enum s_alloc alloc_state;
6961         struct sched_domain *sd;
6962         struct s_data d;
6963         int i, ret = -ENOMEM;
6964
6965         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6966         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6967                 goto error;
6968
6969         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6970         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6971                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6972
6973                 sd = NULL;
6974                 for_each_sd_topology(tl) {
6975                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6976                         if (tl == sched_domain_topology)
6977                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6978                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6979                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6980                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6981                                 break;
6982                 }
6983         }
6984
6985         /* Build the groups for the domains */
6986         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6987                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6988                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6989                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6990                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6991                                         goto error;
6992                         } else {
6993                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6994                                         goto error;
6995                         }
6996                 }
6997         }
6998
6999         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7000         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7001                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7002                         continue;
7003
7004                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7005                         claim_allocations(i, sd);
7006                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7007                 }
7008         }
7009
7010         /* Attach the domains */
7011         rcu_read_lock();
7012         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7013                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7014                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7015         }
7016         rcu_read_unlock();
7017
7018         ret = 0;
7019 error:
7020         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7021         return ret;
7022 }
7023
7024 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7025 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7026 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7027                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7028
7029 /*
7030  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7031  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7032  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7033  */
7034 static cpumask_var_t fallback_doms;
7035
7036 /*
7037  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7038  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7039  * or 0 if it stayed the same.
7040  */
7041 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7042 {
7043         return 0;
7044 }
7045
7046 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7047 {
7048         int i;
7049         cpumask_var_t *doms;
7050
7051         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7052         if (!doms)
7053                 return NULL;
7054         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7055                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7056                         free_sched_domains(doms, i);
7057                         return NULL;
7058                 }
7059         }
7060         return doms;
7061 }
7062
7063 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7064 {
7065         unsigned int i;
7066         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7067                 free_cpumask_var(doms[i]);
7068         kfree(doms);
7069 }
7070
7071 /*
7072  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7073  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7074  * exclude other special cases in the future.
7075  */
7076 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7077 {
7078         int err;
7079
7080         arch_update_cpu_topology();
7081         ndoms_cur = 1;
7082         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7083         if (!doms_cur)
7084                 doms_cur = &fallback_doms;
7085         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7086         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7087         register_sched_domain_sysctl();
7088
7089         return err;
7090 }
7091
7092 /*
7093  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7094  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7095  */
7096 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7097 {
7098         int i;
7099
7100         rcu_read_lock();
7101         for_each_cpu(i, cpu_map)
7102                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7103         rcu_read_unlock();
7104 }
7105
7106 /* handle null as "default" */
7107 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7108                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7109 {
7110         struct sched_domain_attr tmp;
7111
7112         /* fast path */
7113         if (!new && !cur)
7114                 return 1;
7115
7116         tmp = SD_ATTR_INIT;
7117         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7118                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7119                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7120 }
7121
7122 /*
7123  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7124  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7125  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7126  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7127  *
7128  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7129  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7130  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7131  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7132  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7133  * it as it is.
7134  *
7135  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7136  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7137  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7138  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7139  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7140  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7141  *
7142  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7143  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7144  * and it will not create the default domain.
7145  *
7146  * Call with hotplug lock held
7147  */
7148 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7149                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7150 {
7151         int i, j, n;
7152         int new_topology;
7153
7154         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7155
7156         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7157         unregister_sched_domain_sysctl();
7158
7159         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7160         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7161
7162         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7163
7164         /* Destroy deleted domains */
7165         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7166                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7167                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7168                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7169                                 goto match1;
7170                 }
7171                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7172                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7173 match1:
7174                 ;
7175         }
7176
7177         n = ndoms_cur;
7178         if (doms_new == NULL) {
7179                 n = 0;
7180                 doms_new = &fallback_doms;
7181                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7182                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7183         }
7184
7185         /* Build new domains */
7186         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7187                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7188                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7189                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7190                                 goto match2;
7191                 }
7192                 /* no match - add a new doms_new */
7193                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7194 match2:
7195                 ;
7196         }
7197
7198         /* Remember the new sched domains */
7199         if (doms_cur != &fallback_doms)
7200                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7201         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7202         doms_cur = doms_new;
7203         dattr_cur = dattr_new;
7204         ndoms_cur = ndoms_new;
7205
7206         register_sched_domain_sysctl();
7207
7208         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7209 }
7210
7211 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7212
7213 /*
7214  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7215  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7216  * around partition_sched_domains().
7217  *
7218  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7219  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7220  */
7221 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7222                              void *hcpu)
7223 {
7224         switch (action) {
7225         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7226         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7227
7228                 /*
7229                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7230                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7231                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7232                  * domain, ignoring cpusets.
7233                  */
7234                 num_cpus_frozen--;
7235                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7236                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7237                         break;
7238                 }
7239
7240                 /*
7241                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7242                  * restore the original sched domains by considering the
7243                  * cpuset configurations.
7244                  */
7245
7246         case CPU_ONLINE:
7247                 cpuset_update_active_cpus(true);
7248                 break;
7249         default:
7250                 return NOTIFY_DONE;
7251         }
7252         return NOTIFY_OK;
7253 }
7254
7255 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7256                                void *hcpu)
7257 {
7258         unsigned long flags;
7259         long cpu = (long)hcpu;
7260         struct dl_bw *dl_b;
7261         bool overflow;
7262         int cpus;
7263
7264         switch (action) {
7265         case CPU_DOWN_PREPARE:
7266                 rcu_read_lock_sched();
7267                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7268
7269                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7270                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7271                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7272                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7273
7274                 rcu_read_unlock_sched();
7275
7276                 if (overflow)
7277                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7278                 cpuset_update_active_cpus(false);
7279                 break;
7280         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7281                 num_cpus_frozen++;
7282                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7283                 break;
7284         default:
7285                 return NOTIFY_DONE;
7286         }
7287         return NOTIFY_OK;
7288 }
7289
7290 void __init sched_init_smp(void)
7291 {
7292         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7293
7294         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7295         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7296
7297         sched_init_numa();
7298
7299         /*
7300          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7301          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7302          * happen.
7303          */
7304         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7305         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7306         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7307         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7308                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7309         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7310
7311         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7312         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7313         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7314
7315         init_hrtick();
7316
7317         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7318         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7319                 BUG();
7320         sched_init_granularity();
7321         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7322
7323         init_sched_rt_class();
7324         init_sched_dl_class();
7325 }
7326 #else
7327 void __init sched_init_smp(void)
7328 {
7329         sched_init_granularity();
7330 }
7331 #endif /* CONFIG_SMP */
7332
7333 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7334 {
7335         return in_lock_functions(addr) ||
7336                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7337                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7338 }
7339
7340 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7341 /*
7342  * Default task group.
7343  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7344  */
7345 struct task_group root_task_group;
7346 LIST_HEAD(task_groups);
7347
7348 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7349 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7350 #endif
7351
7352 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7353
7354 void __init sched_init(void)
7355 {
7356         int i, j;
7357         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7358
7359 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7360         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7361 #endif
7362 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7363         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7364 #endif
7365         if (alloc_size) {
7366                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7367
7368 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7369                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7370                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7371
7372                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7373                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7374
7375 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7376 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7377                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7378                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7379
7380                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7381                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7382
7383 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7384         }
7385 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7386         for_each_possible_cpu(i) {
7387                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7388                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7389         }
7390 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7391
7392         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7393                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7394         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7395                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7396
7397 #ifdef CONFIG_SMP
7398         init_defrootdomain();
7399 #endif
7400
7401 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7402         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7403                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7404 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7405
7406 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7407         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7408
7409         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7410         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7411         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7412         autogroup_init(&init_task);
7413 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7414
7415         for_each_possible_cpu(i) {
7416                 struct rq *rq;
7417
7418                 rq = cpu_rq(i);
7419                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7420                 rq->nr_running = 0;
7421                 rq->calc_load_active = 0;
7422                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7423                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7424                 init_rt_rq(&rq->rt);
7425                 init_dl_rq(&rq->dl);
7426 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7427                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7428                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7429                 /*
7430                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7431                  *
7432                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7433                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7434                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7435                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7436                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7437                  * (se->load.weight).
7438                  *
7439                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7440                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7441                  * then A0's share of the cpu resource is:
7442                  *
7443                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7444                  *
7445                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7446                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7447                  */
7448                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7449                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7450 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7451
7452                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7453 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7454                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7455 #endif
7456
7457                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7458                         rq->cpu_load[j] = 0;
7459
7460 #ifdef CONFIG_SMP
7461                 rq->sd = NULL;
7462                 rq->rd = NULL;
7463                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7464                 rq->balance_callback = NULL;
7465                 rq->active_balance = 0;
7466                 rq->next_balance = jiffies;
7467                 rq->push_cpu = 0;
7468                 rq->cpu = i;
7469                 rq->online = 0;
7470                 rq->idle_stamp = 0;
7471                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7472                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7473
7474                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7475
7476                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7477 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7478                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7479                 rq->nohz_flags = 0;
7480 #endif
7481 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7482                 rq->last_sched_tick = 0;
7483 #endif
7484 #endif /* CONFIG_SMP */
7485                 init_rq_hrtick(rq);
7486                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7487         }
7488
7489         set_load_weight(&init_task);
7490
7491 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7492         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7493 #endif
7494
7495         /*
7496          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7497          */
7498         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7499         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7500
7501         /*
7502          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7503          */
7504         current->sched_class = &fair_sched_class;
7505
7506         /*
7507          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7508          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7509          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7510          * when this runqueue becomes "idle".
7511          */
7512         init_idle(current, smp_processor_id());
7513
7514         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7515
7516 #ifdef CONFIG_SMP
7517         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7518         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7519         if (cpu_isolated_map == NULL)
7520                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7521         idle_thread_set_boot_cpu();
7522         set_cpu_rq_start_time();
7523 #endif
7524         init_sched_fair_class();
7525
7526         scheduler_running = 1;
7527 }
7528
7529 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7530 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7531 {
7532         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7533
7534         return (nested == preempt_offset);
7535 }
7536
7537 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7538 {
7539         /*
7540          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7541          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7542          * otherwise we will destroy state.
7543          */
7544         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7545                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7546                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7547                         current->state,
7548                         (void *)current->task_state_change,
7549                         (void *)current->task_state_change);
7550
7551         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7552 }
7553 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7554
7555 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7556 {
7557         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7558
7559         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7560         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7561              !is_idle_task(current)) ||
7562             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7563                 return;
7564         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7565                 return;
7566         prev_jiffy = jiffies;
7567
7568         printk(KERN_ERR
7569                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7570                         file, line);
7571         printk(KERN_ERR
7572                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7573                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7574                         current->pid, current->comm);
7575
7576         if (task_stack_end_corrupted(current))
7577                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7578
7579         debug_show_held_locks(current);
7580         if (irqs_disabled())
7581                 print_irqtrace_events(current);
7582 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7583         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7584                 pr_err("Preemption disabled at:");
7585                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7586                 pr_cont("\n");
7587         }
7588 #endif
7589         dump_stack();
7590 }
7591 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7592 #endif
7593
7594 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7595 void normalize_rt_tasks(void)
7596 {
7597         struct task_struct *g, *p;
7598         struct sched_attr attr = {
7599                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7600         };
7601
7602         read_lock(&tasklist_lock);
7603         for_each_process_thread(g, p) {
7604                 /*
7605                  * Only normalize user tasks:
7606                  */
7607                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7608                         continue;
7609
7610                 p->se.exec_start                = 0;
7611 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7612                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7613                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7614                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7615 #endif
7616
7617                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7618                         /*
7619                          * Renice negative nice level userspace
7620                          * tasks back to 0:
7621                          */
7622                         if (task_nice(p) < 0)
7623                                 set_user_nice(p, 0);
7624                         continue;
7625                 }
7626
7627                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7628         }
7629         read_unlock(&tasklist_lock);
7630 }
7631
7632 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7633
7634 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7635 /*
7636  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7637  *
7638  * They can only be called when the whole system has been
7639  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7640  * activity can take place. Using them for anything else would
7641  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7642  * under any other configuration.
7643  */
7644
7645 /**
7646  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7647  * @cpu: the processor in question.
7648  *
7649  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7650  *
7651  * Return: The current task for @cpu.
7652  */
7653 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7654 {
7655         return cpu_curr(cpu);
7656 }
7657
7658 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7659
7660 #ifdef CONFIG_IA64
7661 /**
7662  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7663  * @cpu: the processor in question.
7664  * @p: the task pointer to set.
7665  *
7666  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7667  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7668  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7669  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7670  * and caller must save the original value of the current task (see
7671  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7672  * re-starting the system.
7673  *
7674  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7675  */
7676 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7677 {
7678         cpu_curr(cpu) = p;
7679 }
7680
7681 #endif
7682
7683 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7684 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7685 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7686
7687 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7688 {
7689         free_fair_sched_group(tg);
7690         free_rt_sched_group(tg);
7691         autogroup_free(tg);
7692         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7693 }
7694
7695 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7696 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7697 {
7698         struct task_group *tg;
7699
7700         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7701         if (!tg)
7702                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7703
7704         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7705                 goto err;
7706
7707         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7708                 goto err;
7709
7710         return tg;
7711
7712 err:
7713         sched_free_group(tg);
7714         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7715 }
7716
7717 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7718 {
7719         unsigned long flags;
7720
7721         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7722         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7723
7724         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7725
7726         tg->parent = parent;
7727         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7728         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7729         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7730 }
7731
7732 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7733 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7734 {
7735         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7736         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7737 }
7738
7739 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7740 {
7741         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7742         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7743 }
7744
7745 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7746 {
7747         unsigned long flags;
7748
7749         /* end participation in shares distribution */
7750         unregister_fair_sched_group(tg);
7751
7752         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7753         list_del_rcu(&tg->list);
7754         list_del_rcu(&tg->siblings);
7755         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7756 }
7757
7758 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7759  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7760  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7761  *      reflect its new group.
7762  */
7763 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7764 {
7765         struct task_group *tg;
7766         int queued, running;
7767         struct rq_flags rf;
7768         struct rq *rq;
7769
7770         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
7771
7772         running = task_current(rq, tsk);
7773         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7774
7775         if (queued)
7776                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7777         if (unlikely(running))
7778                 put_prev_task(rq, tsk);
7779
7780         /*
7781          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7782          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7783          * to prevent lockdep warnings.
7784          */
7785         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7786                           struct task_group, css);
7787         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7788         tsk->sched_task_group = tg;
7789
7790 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7791         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7792                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7793         else
7794 #endif
7795                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7796
7797         if (unlikely(running))
7798                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7799         if (queued)
7800                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7801
7802         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
7803 }
7804 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7805
7806 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7807 /*
7808  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7809  */
7810 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7811
7812 /* Must be called with tasklist_lock held */
7813 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7814 {
7815         struct task_struct *g, *p;
7816
7817         /*
7818          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7819          */
7820         if (task_group_is_autogroup(tg))
7821                 return 0;
7822
7823         for_each_process_thread(g, p) {
7824                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7825                         return 1;
7826         }
7827
7828         return 0;
7829 }
7830
7831 struct rt_schedulable_data {
7832         struct task_group *tg;
7833         u64 rt_period;
7834         u64 rt_runtime;
7835 };
7836
7837 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7838 {
7839         struct rt_schedulable_data *d = data;
7840         struct task_group *child;
7841         unsigned long total, sum = 0;
7842         u64 period, runtime;
7843
7844         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7845         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7846
7847         if (tg == d->tg) {
7848                 period = d->rt_period;
7849                 runtime = d->rt_runtime;
7850         }
7851
7852         /*
7853          * Cannot have more runtime than the period.
7854          */
7855         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7856                 return -EINVAL;
7857
7858         /*
7859          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7860          */
7861         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7862                 return -EBUSY;
7863
7864         total = to_ratio(period, runtime);
7865
7866         /*
7867          * Nobody can have more than the global setting allows.
7868          */
7869         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7870                 return -EINVAL;
7871
7872         /*
7873          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7874          */
7875         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7876                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7877                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7878
7879                 if (child == d->tg) {
7880                         period = d->rt_period;
7881                         runtime = d->rt_runtime;
7882                 }
7883
7884                 sum += to_ratio(period, runtime);
7885         }
7886
7887         if (sum > total)
7888                 return -EINVAL;
7889
7890         return 0;
7891 }
7892
7893 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7894 {
7895         int ret;
7896
7897         struct rt_schedulable_data data = {
7898                 .tg = tg,
7899                 .rt_period = period,
7900                 .rt_runtime = runtime,
7901         };
7902
7903         rcu_read_lock();
7904         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7905         rcu_read_unlock();
7906
7907         return ret;
7908 }
7909
7910 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7911                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7912 {
7913         int i, err = 0;
7914
7915         /*
7916          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7917          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7918          */
7919         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7920                 return -EINVAL;
7921
7922         /* No period doesn't make any sense. */
7923         if (rt_period == 0)
7924                 return -EINVAL;
7925
7926         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7927         read_lock(&tasklist_lock);
7928         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7929         if (err)
7930                 goto unlock;
7931
7932         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7933         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7934         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7935
7936         for_each_possible_cpu(i) {
7937                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7938
7939                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7940                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7941                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7942         }
7943         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7944 unlock:
7945         read_unlock(&tasklist_lock);
7946         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7947
7948         return err;
7949 }
7950
7951 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7952 {
7953         u64 rt_runtime, rt_period;
7954
7955         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7956         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7957         if (rt_runtime_us < 0)
7958                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7959
7960         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7961 }
7962
7963 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7964 {
7965         u64 rt_runtime_us;
7966
7967         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7968                 return -1;
7969
7970         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7971         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7972         return rt_runtime_us;
7973 }
7974
7975 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7976 {
7977         u64 rt_runtime, rt_period;
7978
7979         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7980         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7981
7982         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7983 }
7984
7985 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7986 {
7987         u64 rt_period_us;
7988
7989         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7990         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7991         return rt_period_us;
7992 }
7993 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7994
7995 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7996 static int sched_rt_global_constraints(void)
7997 {
7998         int ret = 0;
7999
8000         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8001         read_lock(&tasklist_lock);
8002         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8003         read_unlock(&tasklist_lock);
8004         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8005
8006         return ret;
8007 }
8008
8009 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8010 {
8011         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8012         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8013                 return 0;
8014
8015         return 1;
8016 }
8017
8018 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8019 static int sched_rt_global_constraints(void)
8020 {
8021         unsigned long flags;
8022         int i, ret = 0;
8023
8024         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8025         for_each_possible_cpu(i) {
8026                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8027
8028                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8029                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8030                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8031         }
8032         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8033
8034         return ret;
8035 }
8036 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8037
8038 static int sched_dl_global_validate(void)
8039 {
8040         u64 runtime = global_rt_runtime();
8041         u64 period = global_rt_period();
8042         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8043         struct dl_bw *dl_b;
8044         int cpu, ret = 0;
8045         unsigned long flags;
8046
8047         /*
8048          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8049          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8050          * any of the root_domains.
8051          *
8052          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8053          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8054          * solutions is welcome!
8055          */
8056         for_each_possible_cpu(cpu) {
8057                 rcu_read_lock_sched();
8058                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8059
8060                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8061                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8062                         ret = -EBUSY;
8063                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8064
8065                 rcu_read_unlock_sched();
8066
8067                 if (ret)
8068                         break;
8069         }
8070
8071         return ret;
8072 }
8073
8074 static void sched_dl_do_global(void)
8075 {
8076         u64 new_bw = -1;
8077         struct dl_bw *dl_b;
8078         int cpu;
8079         unsigned long flags;
8080
8081         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8082         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8083
8084         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8085                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8086
8087         /*
8088          * FIXME: As above...
8089          */
8090         for_each_possible_cpu(cpu) {
8091                 rcu_read_lock_sched();
8092                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8093
8094                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8095                 dl_b->bw = new_bw;
8096                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8097
8098                 rcu_read_unlock_sched();
8099         }
8100 }
8101
8102 static int sched_rt_global_validate(void)
8103 {
8104         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8105                 return -EINVAL;
8106
8107         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8108                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8109                 return -EINVAL;
8110
8111         return 0;
8112 }
8113
8114 static void sched_rt_do_global(void)
8115 {
8116         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8117         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8118 }
8119
8120 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8121                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8122                 loff_t *ppos)
8123 {
8124         int old_period, old_runtime;
8125         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8126         int ret;
8127
8128         mutex_lock(&mutex);
8129         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8130         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8131
8132         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8133
8134         if (!ret && write) {
8135                 ret = sched_rt_global_validate();
8136                 if (ret)
8137                         goto undo;
8138
8139                 ret = sched_dl_global_validate();
8140                 if (ret)
8141                         goto undo;
8142
8143                 ret = sched_rt_global_constraints();
8144                 if (ret)
8145                         goto undo;
8146
8147                 sched_rt_do_global();
8148                 sched_dl_do_global();
8149         }
8150         if (0) {
8151 undo:
8152                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8153                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8154         }
8155         mutex_unlock(&mutex);
8156
8157         return ret;
8158 }
8159
8160 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8161                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8162                 loff_t *ppos)
8163 {
8164         int ret;
8165         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8166
8167         mutex_lock(&mutex);
8168         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8169         /* make sure that internally we keep jiffies */
8170         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8171         if (!ret && write) {
8172                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8173                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8174         }
8175         mutex_unlock(&mutex);
8176         return ret;
8177 }
8178
8179 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8180
8181 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8182 {
8183         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8184 }
8185
8186 static struct cgroup_subsys_state *
8187 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8188 {
8189         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8190         struct task_group *tg;
8191
8192         if (!parent) {
8193                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8194                 return &root_task_group.css;
8195         }
8196
8197         tg = sched_create_group(parent);
8198         if (IS_ERR(tg))
8199                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8200
8201         sched_online_group(tg, parent);
8202
8203         return &tg->css;
8204 }
8205
8206 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8207 {
8208         struct task_group *tg = css_tg(css);
8209
8210         sched_offline_group(tg);
8211 }
8212
8213 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8214 {
8215         struct task_group *tg = css_tg(css);
8216
8217         /*
8218          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8219          */
8220         sched_free_group(tg);
8221 }
8222
8223 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8224 {
8225         sched_move_task(task);
8226 }
8227
8228 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8229 {
8230         struct task_struct *task;
8231         struct cgroup_subsys_state *css;
8232
8233         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8234 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8235                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8236                         return -EINVAL;
8237 #else
8238                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8239                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8240                         return -EINVAL;
8241 #endif
8242         }
8243         return 0;
8244 }
8245
8246 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8247 {
8248         struct task_struct *task;
8249         struct cgroup_subsys_state *css;
8250
8251         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8252                 sched_move_task(task);
8253 }
8254
8255 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8256 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8257                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8258 {
8259         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8260 }
8261
8262 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8263                                struct cftype *cft)
8264 {
8265         struct task_group *tg = css_tg(css);
8266
8267         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8268 }
8269
8270 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8271 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8272
8273 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8274 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8275
8276 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8277
8278 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8279 {
8280         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8281         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8282
8283         if (tg == &root_task_group)
8284                 return -EINVAL;
8285
8286         /*
8287          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8288          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8289          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8290          */
8291         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8292                 return -EINVAL;
8293
8294         /*
8295          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8296          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8297          * feasibility.
8298          */
8299         if (period > max_cfs_quota_period)
8300                 return -EINVAL;
8301
8302         /*
8303          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8304          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8305          */
8306         get_online_cpus();
8307         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8308         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8309         if (ret)
8310                 goto out_unlock;
8311
8312         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8313         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8314         /*
8315          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8316          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8317          */
8318         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8319                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8320         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8321         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8322         cfs_b->quota = quota;
8323
8324         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8325         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8326         if (runtime_enabled)
8327                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8328         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8329
8330         for_each_online_cpu(i) {
8331                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8332                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8333
8334                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8335                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8336                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8337
8338                 if (cfs_rq->throttled)
8339                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8340                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8341         }
8342         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8343                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8344 out_unlock:
8345         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8346         put_online_cpus();
8347
8348         return ret;
8349 }
8350
8351 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8352 {
8353         u64 quota, period;
8354
8355         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8356         if (cfs_quota_us < 0)
8357                 quota = RUNTIME_INF;
8358         else
8359                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8360
8361         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8362 }
8363
8364 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8365 {
8366         u64 quota_us;
8367
8368         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8369                 return -1;
8370
8371         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8372         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8373
8374         return quota_us;
8375 }
8376
8377 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8378 {
8379         u64 quota, period;
8380
8381         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8382         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8383
8384         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8385 }
8386
8387 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8388 {
8389         u64 cfs_period_us;
8390
8391         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8392         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8393
8394         return cfs_period_us;
8395 }
8396
8397 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8398                                   struct cftype *cft)
8399 {
8400         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8401 }
8402
8403 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8404                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8405 {
8406         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8407 }
8408
8409 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8410                                    struct cftype *cft)
8411 {
8412         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8413 }
8414
8415 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8416                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8417 {
8418         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8419 }
8420
8421 struct cfs_schedulable_data {
8422         struct task_group *tg;
8423         u64 period, quota;
8424 };
8425
8426 /*
8427  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8428  * note: units are usecs
8429  */
8430 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8431                                struct cfs_schedulable_data *d)
8432 {
8433         u64 quota, period;
8434
8435         if (tg == d->tg) {
8436                 period = d->period;
8437                 quota = d->quota;
8438         } else {
8439                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8440                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8441         }
8442
8443         /* note: these should typically be equivalent */
8444         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8445                 return RUNTIME_INF;
8446
8447         return to_ratio(period, quota);
8448 }
8449
8450 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8451 {
8452         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8453         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8454         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8455
8456         if (!tg->parent) {
8457                 quota = RUNTIME_INF;
8458         } else {
8459                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8460
8461                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8462                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8463
8464                 /*
8465                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8466                  * limit is set
8467                  */
8468                 if (quota == RUNTIME_INF)
8469                         quota = parent_quota;
8470                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8471                         return -EINVAL;
8472         }
8473         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8474
8475         return 0;
8476 }
8477
8478 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8479 {
8480         int ret;
8481         struct cfs_schedulable_data data = {
8482                 .tg = tg,
8483                 .period = period,
8484                 .quota = quota,
8485         };
8486
8487         if (quota != RUNTIME_INF) {
8488                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8489                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8490         }
8491
8492         rcu_read_lock();
8493         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8494         rcu_read_unlock();
8495
8496         return ret;
8497 }
8498
8499 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8500 {
8501         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8502         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8503
8504         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8505         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8506         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8507
8508         return 0;
8509 }
8510 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8511 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8512
8513 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8514 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8515                                 struct cftype *cft, s64 val)
8516 {
8517         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8518 }
8519
8520 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8521                                struct cftype *cft)
8522 {
8523         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8524 }
8525
8526 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8527                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8528 {
8529         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8530 }
8531
8532 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8533                                    struct cftype *cft)
8534 {
8535         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8536 }
8537 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8538
8539 static struct cftype cpu_files[] = {
8540 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8541         {
8542                 .name = "shares",
8543                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8544                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8545         },
8546 #endif
8547 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8548         {
8549                 .name = "cfs_quota_us",
8550                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8551                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8552         },
8553         {
8554                 .name = "cfs_period_us",
8555                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8556                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8557         },
8558         {
8559                 .name = "stat",
8560                 .seq_show = cpu_stats_show,
8561         },
8562 #endif
8563 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8564         {
8565                 .name = "rt_runtime_us",
8566                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8567                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8568         },
8569         {
8570                 .name = "rt_period_us",
8571                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8572                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8573         },
8574 #endif
8575         { }     /* terminate */
8576 };
8577
8578 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8579         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8580         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8581         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8582         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8583         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8584         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8585         .legacy_cftypes = cpu_files,
8586         .early_init     = true,
8587 };
8588
8589 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8590
8591 void dump_cpu_task(int cpu)
8592 {
8593         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8594         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8595 }
8596
8597 /*
8598  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8599  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8600  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8601  * that remained on nice 0.
8602  *
8603  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8604  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8605  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8606  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8607  * the relative distance between them is ~25%.)
8608  */
8609 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8610  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8611  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8612  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8613  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8614  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8615  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8616  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8617  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8618 };
8619
8620 /*
8621  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8622  *
8623  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8624  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8625  * into multiplications:
8626  */
8627 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8628  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8629  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8630  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8631  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8632  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8633  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8634  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8635  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8636 };