sched/numa: Remove the NUMA sched_feature
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
604                 return;
605         resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
631                                 cpu = i;
632                                 goto unlock;
633                         }
634                 }
635         }
636
637         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
638                 cpu = housekeeping_any_cpu();
639 unlock:
640         rcu_read_unlock();
641         return cpu;
642 }
643 /*
644  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
645  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
646  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
647  * idle system the next event might even be infinite time into the
648  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
649  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
650  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
651  * wheel for the next timer event.
652  */
653 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
654 {
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656
657         if (cpu == smp_processor_id())
658                 return;
659
660         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
661                 smp_send_reschedule(cpu);
662         else
663                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
664 }
665
666 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
667 {
668         /*
669          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
670          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
671          * If needed we can still optimize that later with an
672          * empty IRQ.
673          */
674         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
675                 if (cpu != smp_processor_id() ||
676                     tick_nohz_tick_stopped())
677                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
678                 return true;
679         }
680
681         return false;
682 }
683
684 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
685 {
686         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
687                 wake_up_idle_cpu(cpu);
688 }
689
690 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
691 {
692         int cpu = smp_processor_id();
693
694         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
695                 return false;
696
697         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
698                 return true;
699
700         /*
701          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
702          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
703          */
704         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
705         return false;
706 }
707
708 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
709
710 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
711 {
712         return false;
713 }
714
715 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
716
717 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
718 bool sched_can_stop_tick(void)
719 {
720         /*
721          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
722          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
723          */
724         if (current->policy == SCHED_FIFO)
725                 return true;
726
727         /*
728          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
729          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
730          */
731         if (current->policy == SCHED_RR) {
732                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
733
734                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
735         }
736
737         /*
738          * More than one running task need preemption.
739          * nr_running update is assumed to be visible
740          * after IPI is sent from wakers.
741          */
742         if (this_rq()->nr_running > 1)
743                 return false;
744
745         return true;
746 }
747 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
748
749 void sched_avg_update(struct rq *rq)
750 {
751         s64 period = sched_avg_period();
752
753         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
754                 /*
755                  * Inline assembly required to prevent the compiler
756                  * optimising this loop into a divmod call.
757                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
758                  */
759                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
760                 rq->age_stamp += period;
761                 rq->rt_avg /= 2;
762         }
763 }
764
765 #endif /* CONFIG_SMP */
766
767 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
768                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
769 /*
770  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
771  * node and @up when leaving it for the final time.
772  *
773  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
774  */
775 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
776                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
777 {
778         struct task_group *parent, *child;
779         int ret;
780
781         parent = from;
782
783 down:
784         ret = (*down)(parent, data);
785         if (ret)
786                 goto out;
787         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
788                 parent = child;
789                 goto down;
790
791 up:
792                 continue;
793         }
794         ret = (*up)(parent, data);
795         if (ret || parent == from)
796                 goto out;
797
798         child = parent;
799         parent = parent->parent;
800         if (parent)
801                 goto up;
802 out:
803         return ret;
804 }
805
806 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
807 {
808         return 0;
809 }
810 #endif
811
812 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
813 {
814         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
815         struct load_weight *load = &p->se.load;
816
817         /*
818          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
819          */
820         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
821                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
822                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
823                 return;
824         }
825
826         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
827         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
828 }
829
830 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
831 {
832         update_rq_clock(rq);
833         sched_info_queued(rq, p);
834         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
835 }
836
837 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
838 {
839         update_rq_clock(rq);
840         sched_info_dequeued(rq, p);
841         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
842 }
843
844 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
845 {
846         if (task_contributes_to_load(p))
847                 rq->nr_uninterruptible--;
848
849         enqueue_task(rq, p, flags);
850 }
851
852 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
853 {
854         if (task_contributes_to_load(p))
855                 rq->nr_uninterruptible++;
856
857         dequeue_task(rq, p, flags);
858 }
859
860 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
861 {
862 /*
863  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
864  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
865  */
866 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
867         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
868 #endif
869 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
870         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
871
872         /*
873          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
874          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
875          * {soft,}irq region.
876          *
877          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
878          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
879          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
880          * monotonic.
881          *
882          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
883          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
884          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
885          * atomic ops.
886          */
887         if (irq_delta > delta)
888                 irq_delta = delta;
889
890         rq->prev_irq_time += irq_delta;
891         delta -= irq_delta;
892 #endif
893 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
894         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
895                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
896                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
897
898                 if (unlikely(steal > delta))
899                         steal = delta;
900
901                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
902                 delta -= steal;
903         }
904 #endif
905
906         rq->clock_task += delta;
907
908 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
909         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
910                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
911 #endif
912 }
913
914 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
915 {
916         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
917         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
918
919         if (stop) {
920                 /*
921                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
922                  * userspace knows about and won't get confused about.
923                  *
924                  * Also, it will make PI more or less work without too
925                  * much confusion -- but then, stop work should not
926                  * rely on PI working anyway.
927                  */
928                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
929
930                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
931         }
932
933         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
934
935         if (old_stop) {
936                 /*
937                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
938                  * it can die in pieces.
939                  */
940                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
941         }
942 }
943
944 /*
945  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
946  */
947 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
948 {
949         return p->static_prio;
950 }
951
952 /*
953  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
954  * without taking RT-inheritance into account. Might be
955  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
956  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
957  * estimator recalculates.
958  */
959 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
960 {
961         int prio;
962
963         if (task_has_dl_policy(p))
964                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
965         else if (task_has_rt_policy(p))
966                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
967         else
968                 prio = __normal_prio(p);
969         return prio;
970 }
971
972 /*
973  * Calculate the current priority, i.e. the priority
974  * taken into account by the scheduler. This value might
975  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
976  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
977  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
978  */
979 static int effective_prio(struct task_struct *p)
980 {
981         p->normal_prio = normal_prio(p);
982         /*
983          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
984          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
985          * to the normal priority:
986          */
987         if (!rt_prio(p->prio))
988                 return p->normal_prio;
989         return p->prio;
990 }
991
992 /**
993  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
994  * @p: the task in question.
995  *
996  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
997  */
998 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
999 {
1000         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1001 }
1002
1003 /*
1004  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1005  * use the balance_callback list if you want balancing.
1006  *
1007  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1008  * balance_callback().
1009  */
1010 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1011                                        const struct sched_class *prev_class,
1012                                        int oldprio)
1013 {
1014         if (prev_class != p->sched_class) {
1015                 if (prev_class->switched_from)
1016                         prev_class->switched_from(rq, p);
1017
1018                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1019         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1020                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1021 }
1022
1023 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1024 {
1025         const struct sched_class *class;
1026
1027         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1028                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1029         } else {
1030                 for_each_class(class) {
1031                         if (class == rq->curr->sched_class)
1032                                 break;
1033                         if (class == p->sched_class) {
1034                                 resched_curr(rq);
1035                                 break;
1036                         }
1037                 }
1038         }
1039
1040         /*
1041          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1042          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1043          */
1044         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1045                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1046 }
1047
1048 #ifdef CONFIG_SMP
1049 /*
1050  * This is how migration works:
1051  *
1052  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1053  *    stop_one_cpu().
1054  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1055  *    off the CPU)
1056  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1057  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1058  *    it and puts it into the right queue.
1059  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1060  *    is done.
1061  */
1062
1063 /*
1064  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1065  *
1066  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1067  */
1068 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1069 {
1070         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1071
1072         dequeue_task(rq, p, 0);
1073         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1074         set_task_cpu(p, new_cpu);
1075         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1076
1077         rq = cpu_rq(new_cpu);
1078
1079         raw_spin_lock(&rq->lock);
1080         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1081         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1082         enqueue_task(rq, p, 0);
1083         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1084
1085         return rq;
1086 }
1087
1088 struct migration_arg {
1089         struct task_struct *task;
1090         int dest_cpu;
1091 };
1092
1093 /*
1094  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1095  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1096  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1097  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1098  *
1099  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1100  * as the task is no longer on this CPU.
1101  */
1102 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1103 {
1104         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1105                 return rq;
1106
1107         /* Affinity changed (again). */
1108         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1109                 return rq;
1110
1111         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1112
1113         return rq;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1118  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1119  * 'pushing' onto another runqueue.
1120  */
1121 static int migration_cpu_stop(void *data)
1122 {
1123         struct migration_arg *arg = data;
1124         struct task_struct *p = arg->task;
1125         struct rq *rq = this_rq();
1126
1127         /*
1128          * The original target cpu might have gone down and we might
1129          * be on another cpu but it doesn't matter.
1130          */
1131         local_irq_disable();
1132         /*
1133          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1134          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1135          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1136          */
1137         sched_ttwu_pending();
1138
1139         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1140         raw_spin_lock(&rq->lock);
1141         /*
1142          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1143          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1144          * we're holding p->pi_lock.
1145          */
1146         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1147                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1148         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1149         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1150
1151         local_irq_enable();
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 /*
1156  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1157  * actually call this function.
1158  */
1159 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1160 {
1161         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1162         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1163 }
1164
1165 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1166 {
1167         struct rq *rq = task_rq(p);
1168         bool queued, running;
1169
1170         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1171
1172         queued = task_on_rq_queued(p);
1173         running = task_current(rq, p);
1174
1175         if (queued) {
1176                 /*
1177                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1178                  * holding rq->lock.
1179                  */
1180                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1181                 dequeue_task(rq, p, 0);
1182         }
1183         if (running)
1184                 put_prev_task(rq, p);
1185
1186         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1187
1188         if (running)
1189                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1190         if (queued)
1191                 enqueue_task(rq, p, 0);
1192 }
1193
1194 /*
1195  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1196  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1197  * is removed from the allowed bitmask.
1198  *
1199  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1200  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1201  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1202  */
1203 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1204                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1205 {
1206         unsigned long flags;
1207         struct rq *rq;
1208         unsigned int dest_cpu;
1209         int ret = 0;
1210
1211         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1212
1213         /*
1214          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1215          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1216          */
1217         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1218                 ret = -EINVAL;
1219                 goto out;
1220         }
1221
1222         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1223                 goto out;
1224
1225         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1226                 ret = -EINVAL;
1227                 goto out;
1228         }
1229
1230         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1231
1232         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1233         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1234                 goto out;
1235
1236         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1237         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1238                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1239                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1240                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1241                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1242                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1243                 return 0;
1244         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1245                 /*
1246                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1247                  * afterwards anyway.
1248                  */
1249                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1250                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1251                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1252         }
1253 out:
1254         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1255
1256         return ret;
1257 }
1258
1259 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1260 {
1261         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1262 }
1263 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1264
1265 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1266 {
1267 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1268         /*
1269          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1270          * ttwu() will sort out the placement.
1271          */
1272         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1273                         !p->on_rq);
1274
1275 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1276         /*
1277          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1278          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1279          *
1280          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1281          * see task_group().
1282          *
1283          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1284          * task_rq_lock().
1285          */
1286         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1287                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1288 #endif
1289 #endif
1290
1291         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1292
1293         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1294                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1295                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1296                 p->se.nr_migrations++;
1297                 perf_event_task_migrate(p);
1298         }
1299
1300         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1301 }
1302
1303 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1304 {
1305         if (task_on_rq_queued(p)) {
1306                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1307
1308                 src_rq = task_rq(p);
1309                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1310
1311                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1312                 set_task_cpu(p, cpu);
1313                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1314                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1315         } else {
1316                 /*
1317                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1318                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1319                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1320                  */
1321                 p->wake_cpu = cpu;
1322         }
1323 }
1324
1325 struct migration_swap_arg {
1326         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1327         int src_cpu, dst_cpu;
1328 };
1329
1330 static int migrate_swap_stop(void *data)
1331 {
1332         struct migration_swap_arg *arg = data;
1333         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1334         int ret = -EAGAIN;
1335
1336         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1337         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1338
1339         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1340                         &arg->dst_task->pi_lock);
1341         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1342         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1343                 goto unlock;
1344
1345         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1346                 goto unlock;
1347
1348         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1349                 goto unlock;
1350
1351         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1352                 goto unlock;
1353
1354         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1355         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1356
1357         ret = 0;
1358
1359 unlock:
1360         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1361         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1362         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1363
1364         return ret;
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Cross migrate two tasks
1369  */
1370 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1371 {
1372         struct migration_swap_arg arg;
1373         int ret = -EINVAL;
1374
1375         arg = (struct migration_swap_arg){
1376                 .src_task = cur,
1377                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1378                 .dst_task = p,
1379                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1380         };
1381
1382         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1383                 goto out;
1384
1385         /*
1386          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1387          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1388          */
1389         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1390                 goto out;
1391
1392         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1393                 goto out;
1394
1395         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1396                 goto out;
1397
1398         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1399         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1400
1401 out:
1402         return ret;
1403 }
1404
1405 /*
1406  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1407  *
1408  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1409  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1410  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1411  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1412  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1413  * @p has remained unscheduled the whole time.
1414  *
1415  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1416  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1417  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1418  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1419  * waiting to become inactive.
1420  */
1421 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1422 {
1423         unsigned long flags;
1424         int running, queued;
1425         unsigned long ncsw;
1426         struct rq *rq;
1427
1428         for (;;) {
1429                 /*
1430                  * We do the initial early heuristics without holding
1431                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1432                  * the runqueue lock when things look like they will
1433                  * work out!
1434                  */
1435                 rq = task_rq(p);
1436
1437                 /*
1438                  * If the task is actively running on another CPU
1439                  * still, just relax and busy-wait without holding
1440                  * any locks.
1441                  *
1442                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1443                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1444                  * But we don't care, since "task_running()" will
1445                  * return false if the runqueue has changed and p
1446                  * is actually now running somewhere else!
1447                  */
1448                 while (task_running(rq, p)) {
1449                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1450                                 return 0;
1451                         cpu_relax();
1452                 }
1453
1454                 /*
1455                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1456                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1457                  * just go back and repeat.
1458                  */
1459                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1460                 trace_sched_wait_task(p);
1461                 running = task_running(rq, p);
1462                 queued = task_on_rq_queued(p);
1463                 ncsw = 0;
1464                 if (!match_state || p->state == match_state)
1465                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1466                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1467
1468                 /*
1469                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1470                  */
1471                 if (unlikely(!ncsw))
1472                         break;
1473
1474                 /*
1475                  * Was it really running after all now that we
1476                  * checked with the proper locks actually held?
1477                  *
1478                  * Oops. Go back and try again..
1479                  */
1480                 if (unlikely(running)) {
1481                         cpu_relax();
1482                         continue;
1483                 }
1484
1485                 /*
1486                  * It's not enough that it's not actively running,
1487                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1488                  * preempted!
1489                  *
1490                  * So if it was still runnable (but just not actively
1491                  * running right now), it's preempted, and we should
1492                  * yield - it could be a while.
1493                  */
1494                 if (unlikely(queued)) {
1495                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1496
1497                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1498                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1499                         continue;
1500                 }
1501
1502                 /*
1503                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1504                  * runnable, which means that it will never become
1505                  * running in the future either. We're all done!
1506                  */
1507                 break;
1508         }
1509
1510         return ncsw;
1511 }
1512
1513 /***
1514  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1515  * @p: the to-be-kicked thread
1516  *
1517  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1518  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1519  *
1520  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1521  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1522  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1523  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1524  * achieved as well.
1525  */
1526 void kick_process(struct task_struct *p)
1527 {
1528         int cpu;
1529
1530         preempt_disable();
1531         cpu = task_cpu(p);
1532         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1533                 smp_send_reschedule(cpu);
1534         preempt_enable();
1535 }
1536 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1537
1538 /*
1539  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1540  */
1541 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1542 {
1543         int nid = cpu_to_node(cpu);
1544         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1545         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1546         int dest_cpu;
1547
1548         /*
1549          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1550          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1551          * select the cpu on the other node.
1552          */
1553         if (nid != -1) {
1554                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1555
1556                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1557                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1558                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1559                                 continue;
1560                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1561                                 continue;
1562                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1563                                 return dest_cpu;
1564                 }
1565         }
1566
1567         for (;;) {
1568                 /* Any allowed, online CPU? */
1569                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1570                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1571                                 continue;
1572                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1573                                 continue;
1574                         goto out;
1575                 }
1576
1577                 switch (state) {
1578                 case cpuset:
1579                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1580                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1581                         state = possible;
1582                         break;
1583
1584                 case possible:
1585                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1586                         state = fail;
1587                         break;
1588
1589                 case fail:
1590                         BUG();
1591                         break;
1592                 }
1593         }
1594
1595 out:
1596         if (state != cpuset) {
1597                 /*
1598                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1599                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1600                  * leave kernel.
1601                  */
1602                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1603                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1604                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1605                 }
1606         }
1607
1608         return dest_cpu;
1609 }
1610
1611 /*
1612  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1613  */
1614 static inline
1615 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1616 {
1617         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1618
1619         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1620                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1621
1622         /*
1623          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1624          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1625          * cpu.
1626          *
1627          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1628          *
1629          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1630          *   not worry about this generic constraint ]
1631          */
1632         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1633                      !cpu_online(cpu)))
1634                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1635
1636         return cpu;
1637 }
1638
1639 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1640 {
1641         s64 diff = sample - *avg;
1642         *avg += diff >> 3;
1643 }
1644
1645 #else
1646
1647 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1648                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1649 {
1650         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1651 }
1652
1653 #endif /* CONFIG_SMP */
1654
1655 static void
1656 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1657 {
1658 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1659         struct rq *rq = this_rq();
1660
1661 #ifdef CONFIG_SMP
1662         int this_cpu = smp_processor_id();
1663
1664         if (cpu == this_cpu) {
1665                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1666                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1667         } else {
1668                 struct sched_domain *sd;
1669
1670                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1671                 rcu_read_lock();
1672                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1673                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1674                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1675                                 break;
1676                         }
1677                 }
1678                 rcu_read_unlock();
1679         }
1680
1681         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1682                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1683
1684 #endif /* CONFIG_SMP */
1685
1686         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1687         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1688
1689         if (wake_flags & WF_SYNC)
1690                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1691
1692 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1693 }
1694
1695 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1696 {
1697         activate_task(rq, p, en_flags);
1698         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1699
1700         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1701         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1702                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1703 }
1704
1705 /*
1706  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1707  */
1708 static void
1709 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1710 {
1711         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1712         p->state = TASK_RUNNING;
1713         trace_sched_wakeup(p);
1714
1715 #ifdef CONFIG_SMP
1716         if (p->sched_class->task_woken) {
1717                 /*
1718                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1719                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1720                  */
1721                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1722                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1723                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1724         }
1725
1726         if (rq->idle_stamp) {
1727                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1728                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1729
1730                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1731
1732                 if (rq->avg_idle > max)
1733                         rq->avg_idle = max;
1734
1735                 rq->idle_stamp = 0;
1736         }
1737 #endif
1738 }
1739
1740 static void
1741 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1742 {
1743         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1744
1745 #ifdef CONFIG_SMP
1746         if (p->sched_contributes_to_load)
1747                 rq->nr_uninterruptible--;
1748 #endif
1749
1750         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1751         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1752 }
1753
1754 /*
1755  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1756  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1757  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1758  * the task is still ->on_rq.
1759  */
1760 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1761 {
1762         struct rq *rq;
1763         int ret = 0;
1764
1765         rq = __task_rq_lock(p);
1766         if (task_on_rq_queued(p)) {
1767                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1768                 update_rq_clock(rq);
1769                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1770                 ret = 1;
1771         }
1772         __task_rq_unlock(rq);
1773
1774         return ret;
1775 }
1776
1777 #ifdef CONFIG_SMP
1778 void sched_ttwu_pending(void)
1779 {
1780         struct rq *rq = this_rq();
1781         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1782         struct task_struct *p;
1783         unsigned long flags;
1784
1785         if (!llist)
1786                 return;
1787
1788         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1789         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1790
1791         while (llist) {
1792                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1793                 llist = llist_next(llist);
1794                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1795         }
1796
1797         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1798         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1799 }
1800
1801 void scheduler_ipi(void)
1802 {
1803         /*
1804          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1805          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1806          * this IPI.
1807          */
1808         preempt_fold_need_resched();
1809
1810         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1811                 return;
1812
1813         /*
1814          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1815          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1816          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1817          * we do call them.
1818          *
1819          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1820          * properly.
1821          *
1822          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1823          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1824          * somewhat pessimize the simple resched case.
1825          */
1826         irq_enter();
1827         sched_ttwu_pending();
1828
1829         /*
1830          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1831          */
1832         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1833                 this_rq()->idle_balance = 1;
1834                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1835         }
1836         irq_exit();
1837 }
1838
1839 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1840 {
1841         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1842
1843         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1844                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1845                         smp_send_reschedule(cpu);
1846                 else
1847                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1848         }
1849 }
1850
1851 void wake_up_if_idle(int cpu)
1852 {
1853         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1854         unsigned long flags;
1855
1856         rcu_read_lock();
1857
1858         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1859                 goto out;
1860
1861         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1862                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1863         } else {
1864                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1865                 if (is_idle_task(rq->curr))
1866                         smp_send_reschedule(cpu);
1867                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1868                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1869         }
1870
1871 out:
1872         rcu_read_unlock();
1873 }
1874
1875 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1876 {
1877         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1878 }
1879 #endif /* CONFIG_SMP */
1880
1881 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1882 {
1883         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1884
1885 #if defined(CONFIG_SMP)
1886         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1887                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1888                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1889                 return;
1890         }
1891 #endif
1892
1893         raw_spin_lock(&rq->lock);
1894         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1895         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1896         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1897         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1898 }
1899
1900 /**
1901  * try_to_wake_up - wake up a thread
1902  * @p: the thread to be awakened
1903  * @state: the mask of task states that can be woken
1904  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1905  *
1906  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1907  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1908  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1909  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1910  * runnable without the overhead of this.
1911  *
1912  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1913  * or @state didn't match @p's state.
1914  */
1915 static int
1916 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1917 {
1918         unsigned long flags;
1919         int cpu, success = 0;
1920
1921         /*
1922          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1923          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1924          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1925          * set_current_state() the waiting thread does.
1926          */
1927         smp_mb__before_spinlock();
1928         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1929         if (!(p->state & state))
1930                 goto out;
1931
1932         trace_sched_waking(p);
1933
1934         success = 1; /* we're going to change ->state */
1935         cpu = task_cpu(p);
1936
1937         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1938                 goto stat;
1939
1940 #ifdef CONFIG_SMP
1941         /*
1942          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1943          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1944          */
1945         while (p->on_cpu)
1946                 cpu_relax();
1947         /*
1948          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1949          */
1950         smp_rmb();
1951
1952         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1953         p->state = TASK_WAKING;
1954
1955         if (p->sched_class->task_waking)
1956                 p->sched_class->task_waking(p);
1957
1958         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1959         if (task_cpu(p) != cpu) {
1960                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1961                 set_task_cpu(p, cpu);
1962         }
1963 #endif /* CONFIG_SMP */
1964
1965         ttwu_queue(p, cpu);
1966 stat:
1967         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1968 out:
1969         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1970
1971         return success;
1972 }
1973
1974 /**
1975  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1976  * @p: the thread to be awakened
1977  *
1978  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1979  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1980  * the current task.
1981  */
1982 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1983 {
1984         struct rq *rq = task_rq(p);
1985
1986         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1987             WARN_ON_ONCE(p == current))
1988                 return;
1989
1990         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1991
1992         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1993                 /*
1994                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1995                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1996                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1997                  * not yet picked a replacement task.
1998                  */
1999                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2000                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2001                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2002                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2003                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2004         }
2005
2006         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2007                 goto out;
2008
2009         trace_sched_waking(p);
2010
2011         if (!task_on_rq_queued(p))
2012                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2013
2014         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2015         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2016 out:
2017         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2018 }
2019
2020 /**
2021  * wake_up_process - Wake up a specific process
2022  * @p: The process to be woken up.
2023  *
2024  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2025  * processes.
2026  *
2027  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2028  *
2029  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2030  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2031  */
2032 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2033 {
2034         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
2035         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2036 }
2037 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2038
2039 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2040 {
2041         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2046  */
2047 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2048 {
2049         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2050
2051         dl_se->dl_runtime = 0;
2052         dl_se->dl_deadline = 0;
2053         dl_se->dl_period = 0;
2054         dl_se->flags = 0;
2055         dl_se->dl_bw = 0;
2056
2057         dl_se->dl_throttled = 0;
2058         dl_se->dl_new = 1;
2059         dl_se->dl_yielded = 0;
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2064  * p is forked by current.
2065  *
2066  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2067  */
2068 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2069 {
2070         p->on_rq                        = 0;
2071
2072         p->se.on_rq                     = 0;
2073         p->se.exec_start                = 0;
2074         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2075         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2076         p->se.nr_migrations             = 0;
2077         p->se.vruntime                  = 0;
2078         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2079
2080 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2081         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2082 #endif
2083
2084         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2085         init_dl_task_timer(&p->dl);
2086         __dl_clear_params(p);
2087
2088         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2089
2090 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2091         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2092 #endif
2093
2094 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2095         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2096                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2097                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2098         }
2099
2100         if (clone_flags & CLONE_VM)
2101                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2102         else
2103                 p->numa_preferred_nid = -1;
2104
2105         p->node_stamp = 0ULL;
2106         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2107         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2108         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2109         p->numa_faults = NULL;
2110         p->last_task_numa_placement = 0;
2111         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2112
2113         p->numa_group = NULL;
2114 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2115 }
2116
2117 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2118 __read_mostly bool sched_numa_balancing;
2119
2120 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2121 {
2122         sched_numa_balancing = enabled;
2123 }
2124
2125 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2126 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2127                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2128 {
2129         struct ctl_table t;
2130         int err;
2131         int state = sched_numa_balancing;
2132
2133         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2134                 return -EPERM;
2135
2136         t = *table;
2137         t.data = &state;
2138         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2139         if (err < 0)
2140                 return err;
2141         if (write)
2142                 set_numabalancing_state(state);
2143         return err;
2144 }
2145 #endif
2146 #endif
2147
2148 /*
2149  * fork()/clone()-time setup:
2150  */
2151 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2152 {
2153         unsigned long flags;
2154         int cpu = get_cpu();
2155
2156         __sched_fork(clone_flags, p);
2157         /*
2158          * We mark the process as running here. This guarantees that
2159          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2160          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2161          */
2162         p->state = TASK_RUNNING;
2163
2164         /*
2165          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2166          */
2167         p->prio = current->normal_prio;
2168
2169         /*
2170          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2171          */
2172         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2173                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2174                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2175                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2176                         p->rt_priority = 0;
2177                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2178                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2179
2180                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2181                 set_load_weight(p);
2182
2183                 /*
2184                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2185                  * fulfilled its duty:
2186                  */
2187                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2188         }
2189
2190         if (dl_prio(p->prio)) {
2191                 put_cpu();
2192                 return -EAGAIN;
2193         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2194                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2195         } else {
2196                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2197         }
2198
2199         if (p->sched_class->task_fork)
2200                 p->sched_class->task_fork(p);
2201
2202         /*
2203          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2204          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2205          * is ran before sched_fork().
2206          *
2207          * Silence PROVE_RCU.
2208          */
2209         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2210         set_task_cpu(p, cpu);
2211         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2212
2213 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2214         if (likely(sched_info_on()))
2215                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2216 #endif
2217 #if defined(CONFIG_SMP)
2218         p->on_cpu = 0;
2219 #endif
2220         init_task_preempt_count(p);
2221 #ifdef CONFIG_SMP
2222         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2223         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2224 #endif
2225
2226         put_cpu();
2227         return 0;
2228 }
2229
2230 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2231 {
2232         if (runtime == RUNTIME_INF)
2233                 return 1ULL << 20;
2234
2235         /*
2236          * Doing this here saves a lot of checks in all
2237          * the calling paths, and returning zero seems
2238          * safe for them anyway.
2239          */
2240         if (period == 0)
2241                 return 0;
2242
2243         return div64_u64(runtime << 20, period);
2244 }
2245
2246 #ifdef CONFIG_SMP
2247 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2248 {
2249         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2250                          "sched RCU must be held");
2251         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2252 }
2253
2254 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2255 {
2256         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2257         int cpus = 0;
2258
2259         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2260                          "sched RCU must be held");
2261         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2262                 cpus++;
2263
2264         return cpus;
2265 }
2266 #else
2267 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2268 {
2269         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2270 }
2271
2272 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2273 {
2274         return 1;
2275 }
2276 #endif
2277
2278 /*
2279  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2280  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2281  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2282  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2283  *
2284  * This function is called while holding p's rq->lock.
2285  *
2286  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2287  * __setparam_dl().
2288  */
2289 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2290                        const struct sched_attr *attr)
2291 {
2292
2293         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2294         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2295         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2296         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2297         int cpus, err = -1;
2298
2299         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2300                 return 0;
2301
2302         /*
2303          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2304          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2305          * allocated bandwidth of the container.
2306          */
2307         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2308         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2309         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2310             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2311                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2312                 err = 0;
2313         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2314                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2315                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2316                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2317                 err = 0;
2318         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2319                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2320                 err = 0;
2321         }
2322         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2323
2324         return err;
2325 }
2326
2327 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2328
2329 /*
2330  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2331  *
2332  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2333  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2334  * on the runqueue and wakes it.
2335  */
2336 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2337 {
2338         unsigned long flags;
2339         struct rq *rq;
2340
2341         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2342 #ifdef CONFIG_SMP
2343         /*
2344          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2345          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2346          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2347          */
2348         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2349 #endif
2350
2351         /* Initialize new task's runnable average */
2352         init_entity_runnable_average(&p->se);
2353         rq = __task_rq_lock(p);
2354         activate_task(rq, p, 0);
2355         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2356         trace_sched_wakeup_new(p);
2357         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2358 #ifdef CONFIG_SMP
2359         if (p->sched_class->task_woken)
2360                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2361 #endif
2362         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2363 }
2364
2365 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2366
2367 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2368
2369 void preempt_notifier_inc(void)
2370 {
2371         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2372 }
2373 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2374
2375 void preempt_notifier_dec(void)
2376 {
2377         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2378 }
2379 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2380
2381 /**
2382  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2383  * @notifier: notifier struct to register
2384  */
2385 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2386 {
2387         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2388                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2389
2390         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2391 }
2392 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2393
2394 /**
2395  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2396  * @notifier: notifier struct to unregister
2397  *
2398  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2399  */
2400 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2401 {
2402         hlist_del(&notifier->link);
2403 }
2404 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2405
2406 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2407 {
2408         struct preempt_notifier *notifier;
2409
2410         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2411                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2412 }
2413
2414 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2415 {
2416         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2417                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2418 }
2419
2420 static void
2421 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2422                                    struct task_struct *next)
2423 {
2424         struct preempt_notifier *notifier;
2425
2426         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2427                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2428 }
2429
2430 static __always_inline void
2431 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2432                                  struct task_struct *next)
2433 {
2434         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2435                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2436 }
2437
2438 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2439
2440 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2441 {
2442 }
2443
2444 static inline void
2445 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2446                                  struct task_struct *next)
2447 {
2448 }
2449
2450 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2451
2452 /**
2453  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2454  * @rq: the runqueue preparing to switch
2455  * @prev: the current task that is being switched out
2456  * @next: the task we are going to switch to.
2457  *
2458  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2459  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2460  * switch.
2461  *
2462  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2463  * hooks.
2464  */
2465 static inline void
2466 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2467                     struct task_struct *next)
2468 {
2469         trace_sched_switch(prev, next);
2470         sched_info_switch(rq, prev, next);
2471         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2472         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2473         prepare_lock_switch(rq, next);
2474         prepare_arch_switch(next);
2475 }
2476
2477 /**
2478  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2479  * @prev: the thread we just switched away from.
2480  *
2481  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2482  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2483  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2484  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2485  *
2486  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2487  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2488  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2489  * details.)
2490  *
2491  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2492  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2493  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2494  * because prev may have moved to another CPU.
2495  */
2496 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2497         __releases(rq->lock)
2498 {
2499         struct rq *rq = this_rq();
2500         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2501         long prev_state;
2502
2503         rq->prev_mm = NULL;
2504
2505         /*
2506          * A task struct has one reference for the use as "current".
2507          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2508          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2509          * the scheduled task must drop that reference.
2510          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2511          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2512          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2513          * be dropped twice.
2514          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2515          */
2516         prev_state = prev->state;
2517         vtime_task_switch(prev);
2518         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2519         finish_lock_switch(rq, prev);
2520         finish_arch_post_lock_switch();
2521
2522         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2523         if (mm)
2524                 mmdrop(mm);
2525         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2526                 if (prev->sched_class->task_dead)
2527                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2528
2529                 /*
2530                  * Remove function-return probe instances associated with this
2531                  * task and put them back on the free list.
2532                  */
2533                 kprobe_flush_task(prev);
2534                 put_task_struct(prev);
2535         }
2536
2537         tick_nohz_task_switch();
2538         return rq;
2539 }
2540
2541 #ifdef CONFIG_SMP
2542
2543 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2544 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2545 {
2546         struct callback_head *head, *next;
2547         void (*func)(struct rq *rq);
2548         unsigned long flags;
2549
2550         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2551         head = rq->balance_callback;
2552         rq->balance_callback = NULL;
2553         while (head) {
2554                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2555                 next = head->next;
2556                 head->next = NULL;
2557                 head = next;
2558
2559                 func(rq);
2560         }
2561         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2562 }
2563
2564 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2565 {
2566         if (unlikely(rq->balance_callback))
2567                 __balance_callback(rq);
2568 }
2569
2570 #else
2571
2572 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2573 {
2574 }
2575
2576 #endif
2577
2578 /**
2579  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2580  * @prev: the thread we just switched away from.
2581  */
2582 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2583         __releases(rq->lock)
2584 {
2585         struct rq *rq;
2586
2587         /* finish_task_switch() drops rq->lock and enables preemtion */
2588         preempt_disable();
2589         rq = finish_task_switch(prev);
2590         balance_callback(rq);
2591         preempt_enable();
2592
2593         if (current->set_child_tid)
2594                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2595 }
2596
2597 /*
2598  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2599  */
2600 static inline struct rq *
2601 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2602                struct task_struct *next)
2603 {
2604         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2605
2606         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2607
2608         mm = next->mm;
2609         oldmm = prev->active_mm;
2610         /*
2611          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2612          * combine the page table reload and the switch backend into
2613          * one hypercall.
2614          */
2615         arch_start_context_switch(prev);
2616
2617         if (!mm) {
2618                 next->active_mm = oldmm;
2619                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2620                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2621         } else
2622                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2623
2624         if (!prev->mm) {
2625                 prev->active_mm = NULL;
2626                 rq->prev_mm = oldmm;
2627         }
2628         /*
2629          * Since the runqueue lock will be released by the next
2630          * task (which is an invalid locking op but in the case
2631          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2632          * do an early lockdep release here:
2633          */
2634         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2635         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2636
2637         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2638         switch_to(prev, next, prev);
2639         barrier();
2640
2641         return finish_task_switch(prev);
2642 }
2643
2644 /*
2645  * nr_running and nr_context_switches:
2646  *
2647  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2648  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2649  */
2650 unsigned long nr_running(void)
2651 {
2652         unsigned long i, sum = 0;
2653
2654         for_each_online_cpu(i)
2655                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2656
2657         return sum;
2658 }
2659
2660 /*
2661  * Check if only the current task is running on the cpu.
2662  */
2663 bool single_task_running(void)
2664 {
2665         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2666                 return true;
2667         else
2668                 return false;
2669 }
2670 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2671
2672 unsigned long long nr_context_switches(void)
2673 {
2674         int i;
2675         unsigned long long sum = 0;
2676
2677         for_each_possible_cpu(i)
2678                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2679
2680         return sum;
2681 }
2682
2683 unsigned long nr_iowait(void)
2684 {
2685         unsigned long i, sum = 0;
2686
2687         for_each_possible_cpu(i)
2688                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2689
2690         return sum;
2691 }
2692
2693 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2694 {
2695         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2696         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2697 }
2698
2699 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2700 {
2701         struct rq *rq = this_rq();
2702         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2703         *load = rq->load.weight;
2704 }
2705
2706 #ifdef CONFIG_SMP
2707
2708 /*
2709  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2710  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2711  */
2712 void sched_exec(void)
2713 {
2714         struct task_struct *p = current;
2715         unsigned long flags;
2716         int dest_cpu;
2717
2718         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2719         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2720         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2721                 goto unlock;
2722
2723         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2724                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2725
2726                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2727                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2728                 return;
2729         }
2730 unlock:
2731         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2732 }
2733
2734 #endif
2735
2736 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2737 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2738
2739 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2740 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2741
2742 /*
2743  * Return accounted runtime for the task.
2744  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2745  * pending runtime that have not been accounted yet.
2746  */
2747 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2748 {
2749         unsigned long flags;
2750         struct rq *rq;
2751         u64 ns;
2752
2753 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2754         /*
2755          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2756          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2757          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2758          *
2759          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2760          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2761          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2762          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2763          * been accounted, so we're correct here as well.
2764          */
2765         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2766                 return p->se.sum_exec_runtime;
2767 #endif
2768
2769         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2770         /*
2771          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2772          * project cycles that may never be accounted to this
2773          * thread, breaking clock_gettime().
2774          */
2775         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2776                 update_rq_clock(rq);
2777                 p->sched_class->update_curr(rq);
2778         }
2779         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2780         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2781
2782         return ns;
2783 }
2784
2785 /*
2786  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2787  * We call it with interrupts disabled.
2788  */
2789 void scheduler_tick(void)
2790 {
2791         int cpu = smp_processor_id();
2792         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2793         struct task_struct *curr = rq->curr;
2794
2795         sched_clock_tick();
2796
2797         raw_spin_lock(&rq->lock);
2798         update_rq_clock(rq);
2799         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2800         update_cpu_load_active(rq);
2801         calc_global_load_tick(rq);
2802         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2803
2804         perf_event_task_tick();
2805
2806 #ifdef CONFIG_SMP
2807         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2808         trigger_load_balance(rq);
2809 #endif
2810         rq_last_tick_reset(rq);
2811 }
2812
2813 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2814 /**
2815  * scheduler_tick_max_deferment
2816  *
2817  * Keep at least one tick per second when a single
2818  * active task is running because the scheduler doesn't
2819  * yet completely support full dynticks environment.
2820  *
2821  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2822  * balancing, etc... continue to move forward, even
2823  * with a very low granularity.
2824  *
2825  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2826  */
2827 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2828 {
2829         struct rq *rq = this_rq();
2830         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2831
2832         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2833
2834         if (time_before_eq(next, now))
2835                 return 0;
2836
2837         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2838 }
2839 #endif
2840
2841 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2842 {
2843         if (in_lock_functions(addr)) {
2844                 addr = CALLER_ADDR2;
2845                 if (in_lock_functions(addr))
2846                         addr = CALLER_ADDR3;
2847         }
2848         return addr;
2849 }
2850
2851 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2852                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2853
2854 void preempt_count_add(int val)
2855 {
2856 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2857         /*
2858          * Underflow?
2859          */
2860         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2861                 return;
2862 #endif
2863         __preempt_count_add(val);
2864 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2865         /*
2866          * Spinlock count overflowing soon?
2867          */
2868         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2869                                 PREEMPT_MASK - 10);
2870 #endif
2871         if (preempt_count() == val) {
2872                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2873 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2874                 current->preempt_disable_ip = ip;
2875 #endif
2876                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2877         }
2878 }
2879 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2880 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2881
2882 void preempt_count_sub(int val)
2883 {
2884 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2885         /*
2886          * Underflow?
2887          */
2888         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2889                 return;
2890         /*
2891          * Is the spinlock portion underflowing?
2892          */
2893         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2894                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2895                 return;
2896 #endif
2897
2898         if (preempt_count() == val)
2899                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2900         __preempt_count_sub(val);
2901 }
2902 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2903 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2904
2905 #endif
2906
2907 /*
2908  * Print scheduling while atomic bug:
2909  */
2910 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2911 {
2912         if (oops_in_progress)
2913                 return;
2914
2915         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2916                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2917
2918         debug_show_held_locks(prev);
2919         print_modules();
2920         if (irqs_disabled())
2921                 print_irqtrace_events(prev);
2922 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2923         if (in_atomic_preempt_off()) {
2924                 pr_err("Preemption disabled at:");
2925                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2926                 pr_cont("\n");
2927         }
2928 #endif
2929         dump_stack();
2930         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2931 }
2932
2933 /*
2934  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2935  */
2936 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2937 {
2938 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2939         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2940 #endif
2941         /*
2942          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2943          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2944          * if we are scheduling when we should not.
2945          */
2946         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2947                 __schedule_bug(prev);
2948         rcu_sleep_check();
2949
2950         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2951
2952         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2953 }
2954
2955 /*
2956  * Pick up the highest-prio task:
2957  */
2958 static inline struct task_struct *
2959 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2960 {
2961         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2962         struct task_struct *p;
2963
2964         /*
2965          * Optimization: we know that if all tasks are in
2966          * the fair class we can call that function directly:
2967          */
2968         if (likely(prev->sched_class == class &&
2969                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2970                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2971                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2972                         goto again;
2973
2974                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2975                 if (unlikely(!p))
2976                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2977
2978                 return p;
2979         }
2980
2981 again:
2982         for_each_class(class) {
2983                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2984                 if (p) {
2985                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2986                                 goto again;
2987                         return p;
2988                 }
2989         }
2990
2991         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2992 }
2993
2994 /*
2995  * __schedule() is the main scheduler function.
2996  *
2997  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2998  *
2999  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3000  *
3001  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3002  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3003  *
3004  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3005  *      interrupt handler scheduler_tick().
3006  *
3007  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3008  *      task to the run-queue and that's it.
3009  *
3010  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3011  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3012  *      called on the nearest possible occasion:
3013  *
3014  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3015  *
3016  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3017  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3018  *           spin_unlock()!)
3019  *
3020  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3021  *           preemptible context
3022  *
3023  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3024  *         then at the next:
3025  *
3026  *          - cond_resched() call
3027  *          - explicit schedule() call
3028  *          - return from syscall or exception to user-space
3029  *          - return from interrupt-handler to user-space
3030  *
3031  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3032  */
3033 static void __sched __schedule(void)
3034 {
3035         struct task_struct *prev, *next;
3036         unsigned long *switch_count;
3037         struct rq *rq;
3038         int cpu;
3039
3040         cpu = smp_processor_id();
3041         rq = cpu_rq(cpu);
3042         rcu_note_context_switch();
3043         prev = rq->curr;
3044
3045         schedule_debug(prev);
3046
3047         if (sched_feat(HRTICK))
3048                 hrtick_clear(rq);
3049
3050         /*
3051          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3052          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3053          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3054          */
3055         smp_mb__before_spinlock();
3056         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3057         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3058
3059         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3060
3061         switch_count = &prev->nivcsw;
3062         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3063                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3064                         prev->state = TASK_RUNNING;
3065                 } else {
3066                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3067                         prev->on_rq = 0;
3068
3069                         /*
3070                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3071                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3072                          * concurrency.
3073                          */
3074                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3075                                 struct task_struct *to_wakeup;
3076
3077                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3078                                 if (to_wakeup)
3079                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3080                         }
3081                 }
3082                 switch_count = &prev->nvcsw;
3083         }
3084
3085         if (task_on_rq_queued(prev))
3086                 update_rq_clock(rq);
3087
3088         next = pick_next_task(rq, prev);
3089         clear_tsk_need_resched(prev);
3090         clear_preempt_need_resched();
3091         rq->clock_skip_update = 0;
3092
3093         if (likely(prev != next)) {
3094                 rq->nr_switches++;
3095                 rq->curr = next;
3096                 ++*switch_count;
3097
3098                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3099                 cpu = cpu_of(rq);
3100         } else {
3101                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3102                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3103         }
3104
3105         balance_callback(rq);
3106 }
3107
3108 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3109 {
3110         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3111                 return;
3112         /*
3113          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3114          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3115          */
3116         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3117                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3118 }
3119
3120 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3121 {
3122         struct task_struct *tsk = current;
3123
3124         sched_submit_work(tsk);
3125         do {
3126                 preempt_disable();
3127                 __schedule();
3128                 sched_preempt_enable_no_resched();
3129         } while (need_resched());
3130 }
3131 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3132
3133 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3134 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3135 {
3136         /*
3137          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3138          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3139          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3140          * we find a better solution.
3141          *
3142          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3143          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3144          * too frequently to make sense yet.
3145          */
3146         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3147         schedule();
3148         exception_exit(prev_state);
3149 }
3150 #endif
3151
3152 /**
3153  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3154  *
3155  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3156  */
3157 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3158 {
3159         sched_preempt_enable_no_resched();
3160         schedule();
3161         preempt_disable();
3162 }
3163
3164 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3165 {
3166         do {
3167                 preempt_active_enter();
3168                 __schedule();
3169                 preempt_active_exit();
3170
3171                 /*
3172                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3173                  * between schedule and now.
3174                  */
3175         } while (need_resched());
3176 }
3177
3178 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3179 /*
3180  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3181  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3182  * occur there and call schedule directly.
3183  */
3184 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3185 {
3186         /*
3187          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3188          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3189          */
3190         if (likely(!preemptible()))
3191                 return;
3192
3193         preempt_schedule_common();
3194 }
3195 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3196 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3197
3198 /**
3199  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3200  *
3201  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3202  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3203  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3204  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3205  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3206  * to be called when the system is still in usermode.
3207  *
3208  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3209  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3210  * calling the scheduler.
3211  */
3212 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3213 {
3214         enum ctx_state prev_ctx;
3215
3216         if (likely(!preemptible()))
3217                 return;
3218
3219         do {
3220                 /*
3221                  * Use raw __prempt_count() ops that don't call function.
3222                  * We can't call functions before disabling preemption which
3223                  * disarm preemption tracing recursions.
3224                  */
3225                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3226                 barrier();
3227                 /*
3228                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3229                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3230                  * an infinite recursion.
3231                  */
3232                 prev_ctx = exception_enter();
3233                 __schedule();
3234                 exception_exit(prev_ctx);
3235
3236                 barrier();
3237                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3238         } while (need_resched());
3239 }
3240 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3241
3242 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3243
3244 /*
3245  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3246  * off of irq context.
3247  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3248  * protect us against recursive calling from irq.
3249  */
3250 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3251 {
3252         enum ctx_state prev_state;
3253
3254         /* Catch callers which need to be fixed */
3255         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3256
3257         prev_state = exception_enter();
3258
3259         do {
3260                 preempt_active_enter();
3261                 local_irq_enable();
3262                 __schedule();
3263                 local_irq_disable();
3264                 preempt_active_exit();
3265         } while (need_resched());
3266
3267         exception_exit(prev_state);
3268 }
3269
3270 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3271                           void *key)
3272 {
3273         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3274 }
3275 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3276
3277 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3278
3279 /*
3280  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3281  * @p: task
3282  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3283  *
3284  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3285  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3286  *
3287  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3288  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3289  */
3290 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3291 {
3292         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3293         struct rq *rq;
3294         const struct sched_class *prev_class;
3295
3296         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3297
3298         rq = __task_rq_lock(p);
3299
3300         /*
3301          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3302          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3303          *
3304          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3305          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3306          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3307          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3308          * with interrupts disabled and will complete the lock
3309          * protected section without being interrupted. So there is no
3310          * real need to boost.
3311          */
3312         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3313                 WARN_ON(p != rq->curr);
3314                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3315                 goto out_unlock;
3316         }
3317
3318         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3319         oldprio = p->prio;
3320         prev_class = p->sched_class;
3321         queued = task_on_rq_queued(p);
3322         running = task_current(rq, p);
3323         if (queued)
3324                 dequeue_task(rq, p, 0);
3325         if (running)
3326                 put_prev_task(rq, p);
3327
3328         /*
3329          * Boosting condition are:
3330          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3331          *      --> -dl task blocks on mutex A
3332          *
3333          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3334          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3335          *          running task
3336          */
3337         if (dl_prio(prio)) {
3338                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3339                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3340                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3341                         p->dl.dl_boosted = 1;
3342                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3343                 } else
3344                         p->dl.dl_boosted = 0;
3345                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3346         } else if (rt_prio(prio)) {
3347                 if (dl_prio(oldprio))
3348                         p->dl.dl_boosted = 0;
3349                 if (oldprio < prio)
3350                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3351                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3352         } else {
3353                 if (dl_prio(oldprio))
3354                         p->dl.dl_boosted = 0;
3355                 if (rt_prio(oldprio))
3356                         p->rt.timeout = 0;
3357                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3358         }
3359
3360         p->prio = prio;
3361
3362         if (running)
3363                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3364         if (queued)
3365                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3366
3367         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3368 out_unlock:
3369         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3370         __task_rq_unlock(rq);
3371
3372         balance_callback(rq);
3373         preempt_enable();
3374 }
3375 #endif
3376
3377 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3378 {
3379         int old_prio, delta, queued;
3380         unsigned long flags;
3381         struct rq *rq;
3382
3383         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3384                 return;
3385         /*
3386          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3387          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3388          */
3389         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3390         /*
3391          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3392          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3393          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3394          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3395          */
3396         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3397                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3398                 goto out_unlock;
3399         }
3400         queued = task_on_rq_queued(p);
3401         if (queued)
3402                 dequeue_task(rq, p, 0);
3403
3404         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3405         set_load_weight(p);
3406         old_prio = p->prio;
3407         p->prio = effective_prio(p);
3408         delta = p->prio - old_prio;
3409
3410         if (queued) {
3411                 enqueue_task(rq, p, 0);
3412                 /*
3413                  * If the task increased its priority or is running and
3414                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3415                  */
3416                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3417                         resched_curr(rq);
3418         }
3419 out_unlock:
3420         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3421 }
3422 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3423
3424 /*
3425  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3426  * @p: task
3427  * @nice: nice value
3428  */
3429 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3430 {
3431         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3432         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3433
3434         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3435                 capable(CAP_SYS_NICE));
3436 }
3437
3438 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3439
3440 /*
3441  * sys_nice - change the priority of the current process.
3442  * @increment: priority increment
3443  *
3444  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3445  * does similar things.
3446  */
3447 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3448 {
3449         long nice, retval;
3450
3451         /*
3452          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3453          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3454          * and we have a single winner.
3455          */
3456         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3457         nice = task_nice(current) + increment;
3458
3459         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3460         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3461                 return -EPERM;
3462
3463         retval = security_task_setnice(current, nice);
3464         if (retval)
3465                 return retval;
3466
3467         set_user_nice(current, nice);
3468         return 0;
3469 }
3470
3471 #endif
3472
3473 /**
3474  * task_prio - return the priority value of a given task.
3475  * @p: the task in question.
3476  *
3477  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3478  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3479  * around 0, value goes from -16 to +15.
3480  */
3481 int task_prio(const struct task_struct *p)
3482 {
3483         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3484 }
3485
3486 /**
3487  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3488  * @cpu: the processor in question.
3489  *
3490  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3491  */
3492 int idle_cpu(int cpu)
3493 {
3494         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3495
3496         if (rq->curr != rq->idle)
3497                 return 0;
3498
3499         if (rq->nr_running)
3500                 return 0;
3501
3502 #ifdef CONFIG_SMP
3503         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3504                 return 0;
3505 #endif
3506
3507         return 1;
3508 }
3509
3510 /**
3511  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3512  * @cpu: the processor in question.
3513  *
3514  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3515  */
3516 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3517 {
3518         return cpu_rq(cpu)->idle;
3519 }
3520
3521 /**
3522  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3523  * @pid: the pid in question.
3524  *
3525  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3526  */
3527 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3528 {
3529         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3530 }
3531
3532 /*
3533  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3534  * SCHED_DEADLINE task.
3535  *
3536  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3537  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3538  * for the first time with its new policy.
3539  */
3540 static void
3541 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3542 {
3543         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3544
3545         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3546         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3547         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3548         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3549         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3550
3551         /*
3552          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3553          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3554          *
3555          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3556          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3557          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3558          * amount.
3559          *
3560          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3561          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3562          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3563          * before the current scheduling deadline.
3564          *
3565          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3566          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3567          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3568          * consume more than promised.
3569          */
3570 }
3571
3572 /*
3573  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3574  * it calls know not to change it.
3575  */
3576 #define SETPARAM_POLICY -1
3577
3578 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3579                 const struct sched_attr *attr)
3580 {
3581         int policy = attr->sched_policy;
3582
3583         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3584                 policy = p->policy;
3585
3586         p->policy = policy;
3587
3588         if (dl_policy(policy))
3589                 __setparam_dl(p, attr);
3590         else if (fair_policy(policy))
3591                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3592
3593         /*
3594          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3595          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3596          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3597          */
3598         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3599         p->normal_prio = normal_prio(p);
3600         set_load_weight(p);
3601 }
3602
3603 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3604 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3605                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3606 {
3607         __setscheduler_params(p, attr);
3608
3609         /*
3610          * Keep a potential priority boosting if called from
3611          * sched_setscheduler().
3612          */
3613         if (keep_boost)
3614                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3615         else
3616                 p->prio = normal_prio(p);
3617
3618         if (dl_prio(p->prio))
3619                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3620         else if (rt_prio(p->prio))
3621                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3622         else
3623                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3624 }
3625
3626 static void
3627 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3628 {
3629         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3630
3631         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3632         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3633         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3634         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3635         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3636 }
3637
3638 /*
3639  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3640  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3641  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3642  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3643  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3644  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3645  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3646  * sched_period, as the latter can be zero).
3647  */
3648 static bool
3649 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3650 {
3651         /* deadline != 0 */
3652         if (attr->sched_deadline == 0)
3653                 return false;
3654
3655         /*
3656          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3657          * that big.
3658          */
3659         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3660                 return false;
3661
3662         /*
3663          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3664          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3665          */
3666         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3667             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3668                 return false;
3669
3670         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3671         if ((attr->sched_period != 0 &&
3672              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3673             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3674                 return false;
3675
3676         return true;
3677 }
3678
3679 /*
3680  * check the target process has a UID that matches the current process's
3681  */
3682 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3683 {
3684         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3685         bool match;
3686
3687         rcu_read_lock();
3688         pcred = __task_cred(p);
3689         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3690                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3691         rcu_read_unlock();
3692         return match;
3693 }
3694
3695 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3696                 const struct sched_attr *attr)
3697 {
3698         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3699
3700         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3701                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3702                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3703                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3704                 return true;
3705
3706         return false;
3707 }
3708
3709 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3710                                 const struct sched_attr *attr,
3711                                 bool user, bool pi)
3712 {
3713         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3714                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3715         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3716         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3717         unsigned long flags;
3718         const struct sched_class *prev_class;
3719         struct rq *rq;
3720         int reset_on_fork;
3721
3722         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3723         BUG_ON(in_interrupt());
3724 recheck:
3725         /* double check policy once rq lock held */
3726         if (policy < 0) {
3727                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3728                 policy = oldpolicy = p->policy;
3729         } else {
3730                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3731
3732                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3733                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3734                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3735                                 policy != SCHED_IDLE)
3736                         return -EINVAL;
3737         }
3738
3739         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3740                 return -EINVAL;
3741
3742         /*
3743          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3744          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3745          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3746          */
3747         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3748             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3749                 return -EINVAL;
3750         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3751             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3752                 return -EINVAL;
3753
3754         /*
3755          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3756          */
3757         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3758                 if (fair_policy(policy)) {
3759                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3760                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3761                                 return -EPERM;
3762                 }
3763
3764                 if (rt_policy(policy)) {
3765                         unsigned long rlim_rtprio =
3766                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3767
3768                         /* can't set/change the rt policy */
3769                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3770                                 return -EPERM;
3771
3772                         /* can't increase priority */
3773                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3774                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3775                                 return -EPERM;
3776                 }
3777
3778                  /*
3779                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3780                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3781                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3782                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3783                   */
3784                 if (dl_policy(policy))
3785                         return -EPERM;
3786
3787                 /*
3788                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3789                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3790                  */
3791                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3792                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3793                                 return -EPERM;
3794                 }
3795
3796                 /* can't change other user's priorities */
3797                 if (!check_same_owner(p))
3798                         return -EPERM;
3799
3800                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3801                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3802                         return -EPERM;
3803         }
3804
3805         if (user) {
3806                 retval = security_task_setscheduler(p);
3807                 if (retval)
3808                         return retval;
3809         }
3810
3811         /*
3812          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3813          * changing the priority of the task:
3814          *
3815          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3816          * runqueue lock must be held.
3817          */
3818         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3819
3820         /*
3821          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3822          */
3823         if (p == rq->stop) {
3824                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3825                 return -EINVAL;
3826         }
3827
3828         /*
3829          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3830          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3831          */
3832         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3833                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3834                         goto change;
3835                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3836                         goto change;
3837                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3838                         goto change;
3839
3840                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3841                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3842                 return 0;
3843         }
3844 change:
3845
3846         if (user) {
3847 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3848                 /*
3849                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3850                  * assigned.
3851                  */
3852                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3853                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3854                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3855                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3856                         return -EPERM;
3857                 }
3858 #endif
3859 #ifdef CONFIG_SMP
3860                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3861                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3862
3863                         /*
3864                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3865                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3866                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3867                          */
3868                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3869                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3870                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3871                                 return -EPERM;
3872                         }
3873                 }
3874 #endif
3875         }
3876
3877         /* recheck policy now with rq lock held */
3878         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3879                 policy = oldpolicy = -1;
3880                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3881                 goto recheck;
3882         }
3883
3884         /*
3885          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3886          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3887          * is available.
3888          */
3889         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3890                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3891                 return -EBUSY;
3892         }
3893
3894         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3895         oldprio = p->prio;
3896
3897         if (pi) {
3898                 /*
3899                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3900                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3901                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3902                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3903                  * itself.
3904                  */
3905                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3906                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3907                         __setscheduler_params(p, attr);
3908                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3909                         return 0;
3910                 }
3911         }
3912
3913         queued = task_on_rq_queued(p);
3914         running = task_current(rq, p);
3915         if (queued)
3916                 dequeue_task(rq, p, 0);
3917         if (running)
3918                 put_prev_task(rq, p);
3919
3920         prev_class = p->sched_class;
3921         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3922
3923         if (running)
3924                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3925         if (queued) {
3926                 /*
3927                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3928                  * increased (user space view).
3929                  */
3930                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3931         }
3932
3933         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3934         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3935         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3936
3937         if (pi)
3938                 rt_mutex_adjust_pi(p);
3939
3940         /*
3941          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3942          */
3943         balance_callback(rq);
3944         preempt_enable();
3945
3946         return 0;
3947 }
3948
3949 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3950                                const struct sched_param *param, bool check)
3951 {
3952         struct sched_attr attr = {
3953                 .sched_policy   = policy,
3954                 .sched_priority = param->sched_priority,
3955                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3956         };
3957
3958         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3959         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3960                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3961                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3962                 attr.sched_policy = policy;
3963         }
3964
3965         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
3966 }
3967 /**
3968  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3969  * @p: the task in question.
3970  * @policy: new policy.
3971  * @param: structure containing the new RT priority.
3972  *
3973  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3974  *
3975  * NOTE that the task may be already dead.
3976  */
3977 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3978                        const struct sched_param *param)
3979 {
3980         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3981 }
3982 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3983
3984 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3985 {
3986         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
3987 }
3988 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3989
3990 /**
3991  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3992  * @p: the task in question.
3993  * @policy: new policy.
3994  * @param: structure containing the new RT priority.
3995  *
3996  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3997  * current context has permission.  For example, this is needed in
3998  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3999  * but our caller might not have that capability.
4000  *
4001  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4002  */
4003 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4004                                const struct sched_param *param)
4005 {
4006         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4007 }
4008
4009 static int
4010 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4011 {
4012         struct sched_param lparam;
4013         struct task_struct *p;
4014         int retval;
4015
4016         if (!param || pid < 0)
4017                 return -EINVAL;
4018         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4019                 return -EFAULT;
4020
4021         rcu_read_lock();
4022         retval = -ESRCH;
4023         p = find_process_by_pid(pid);
4024         if (p != NULL)
4025                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4026         rcu_read_unlock();
4027
4028         return retval;
4029 }
4030
4031 /*
4032  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4033  */
4034 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4035                            struct sched_attr *attr)
4036 {
4037         u32 size;
4038         int ret;
4039
4040         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4041                 return -EFAULT;
4042
4043         /*
4044          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4045          */
4046         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4047
4048         ret = get_user(size, &uattr->size);
4049         if (ret)
4050                 return ret;
4051
4052         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4053                 goto err_size;
4054
4055         if (!size)              /* abi compat */
4056                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4057
4058         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4059                 goto err_size;
4060
4061         /*
4062          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4063          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4064          * user-space does not rely on any kernel feature
4065          * extensions we dont know about yet.
4066          */
4067         if (size > sizeof(*attr)) {
4068                 unsigned char __user *addr;
4069                 unsigned char __user *end;
4070                 unsigned char val;
4071
4072                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4073                 end  = (void __user *)uattr + size;
4074
4075                 for (; addr < end; addr++) {
4076                         ret = get_user(val, addr);
4077                         if (ret)
4078                                 return ret;
4079                         if (val)
4080                                 goto err_size;
4081                 }
4082                 size = sizeof(*attr);
4083         }
4084
4085         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4086         if (ret)
4087                 return -EFAULT;
4088
4089         /*
4090          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4091          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4092          */
4093         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4094
4095         return 0;
4096
4097 err_size:
4098         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4099         return -E2BIG;
4100 }
4101
4102 /**
4103  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4104  * @pid: the pid in question.
4105  * @policy: new policy.
4106  * @param: structure containing the new RT priority.
4107  *
4108  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4109  */
4110 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4111                 struct sched_param __user *, param)
4112 {
4113         /* negative values for policy are not valid */
4114         if (policy < 0)
4115                 return -EINVAL;
4116
4117         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4118 }
4119
4120 /**
4121  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4122  * @pid: the pid in question.
4123  * @param: structure containing the new RT priority.
4124  *
4125  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4126  */
4127 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4128 {
4129         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4130 }
4131
4132 /**
4133  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4134  * @pid: the pid in question.
4135  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4136  * @flags: for future extension.
4137  */
4138 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4139                                unsigned int, flags)
4140 {
4141         struct sched_attr attr;
4142         struct task_struct *p;
4143         int retval;
4144
4145         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4146                 return -EINVAL;
4147
4148         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4149         if (retval)
4150                 return retval;
4151
4152         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4153                 return -EINVAL;
4154
4155         rcu_read_lock();
4156         retval = -ESRCH;
4157         p = find_process_by_pid(pid);
4158         if (p != NULL)
4159                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4160         rcu_read_unlock();
4161
4162         return retval;
4163 }
4164
4165 /**
4166  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4167  * @pid: the pid in question.
4168  *
4169  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4170  * code.
4171  */
4172 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4173 {
4174         struct task_struct *p;
4175         int retval;
4176
4177         if (pid < 0)
4178                 return -EINVAL;
4179
4180         retval = -ESRCH;
4181         rcu_read_lock();
4182         p = find_process_by_pid(pid);
4183         if (p) {
4184                 retval = security_task_getscheduler(p);
4185                 if (!retval)
4186                         retval = p->policy
4187                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4188         }
4189         rcu_read_unlock();
4190         return retval;
4191 }
4192
4193 /**
4194  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4195  * @pid: the pid in question.
4196  * @param: structure containing the RT priority.
4197  *
4198  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4199  * code.
4200  */
4201 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4202 {
4203         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4204         struct task_struct *p;
4205         int retval;
4206
4207         if (!param || pid < 0)
4208                 return -EINVAL;
4209
4210         rcu_read_lock();
4211         p = find_process_by_pid(pid);
4212         retval = -ESRCH;
4213         if (!p)
4214                 goto out_unlock;
4215
4216         retval = security_task_getscheduler(p);
4217         if (retval)
4218                 goto out_unlock;
4219
4220         if (task_has_rt_policy(p))
4221                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4222         rcu_read_unlock();
4223
4224         /*
4225          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4226          */
4227         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4228
4229         return retval;
4230
4231 out_unlock:
4232         rcu_read_unlock();
4233         return retval;
4234 }
4235
4236 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4237                            struct sched_attr *attr,
4238                            unsigned int usize)
4239 {
4240         int ret;
4241
4242         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4243                 return -EFAULT;
4244
4245         /*
4246          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4247          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4248          * user-space does not get uncomplete information.
4249          */
4250         if (usize < sizeof(*attr)) {
4251                 unsigned char *addr;
4252                 unsigned char *end;
4253
4254                 addr = (void *)attr + usize;
4255                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4256
4257                 for (; addr < end; addr++) {
4258                         if (*addr)
4259                                 return -EFBIG;
4260                 }
4261
4262                 attr->size = usize;
4263         }
4264
4265         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4266         if (ret)
4267                 return -EFAULT;
4268
4269         return 0;
4270 }
4271
4272 /**
4273  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4274  * @pid: the pid in question.
4275  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4276  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4277  * @flags: for future extension.
4278  */
4279 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4280                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4281 {
4282         struct sched_attr attr = {
4283                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4284         };
4285         struct task_struct *p;
4286         int retval;
4287
4288         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4289             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4290                 return -EINVAL;
4291
4292         rcu_read_lock();
4293         p = find_process_by_pid(pid);
4294         retval = -ESRCH;
4295         if (!p)
4296                 goto out_unlock;
4297
4298         retval = security_task_getscheduler(p);
4299         if (retval)
4300                 goto out_unlock;
4301
4302         attr.sched_policy = p->policy;
4303         if (p->sched_reset_on_fork)
4304                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4305         if (task_has_dl_policy(p))
4306                 __getparam_dl(p, &attr);
4307         else if (task_has_rt_policy(p))
4308                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4309         else
4310                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4311
4312         rcu_read_unlock();
4313
4314         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4315         return retval;
4316
4317 out_unlock:
4318         rcu_read_unlock();
4319         return retval;
4320 }
4321
4322 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4323 {
4324         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4325         struct task_struct *p;
4326         int retval;
4327
4328         rcu_read_lock();
4329
4330         p = find_process_by_pid(pid);
4331         if (!p) {
4332                 rcu_read_unlock();
4333                 return -ESRCH;
4334         }
4335
4336         /* Prevent p going away */
4337         get_task_struct(p);
4338         rcu_read_unlock();
4339
4340         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4341                 retval = -EINVAL;
4342                 goto out_put_task;
4343         }
4344         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4345                 retval = -ENOMEM;
4346                 goto out_put_task;
4347         }
4348         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4349                 retval = -ENOMEM;
4350                 goto out_free_cpus_allowed;
4351         }
4352         retval = -EPERM;
4353         if (!check_same_owner(p)) {
4354                 rcu_read_lock();
4355                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4356                         rcu_read_unlock();
4357                         goto out_free_new_mask;
4358                 }
4359                 rcu_read_unlock();
4360         }
4361
4362         retval = security_task_setscheduler(p);
4363         if (retval)
4364                 goto out_free_new_mask;
4365
4366
4367         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4368         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4369
4370         /*
4371          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4372          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4373          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4374          * root_domain.
4375          */
4376 #ifdef CONFIG_SMP
4377         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4378                 rcu_read_lock();
4379                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4380                         retval = -EBUSY;
4381                         rcu_read_unlock();
4382                         goto out_free_new_mask;
4383                 }
4384                 rcu_read_unlock();
4385         }
4386 #endif
4387 again:
4388         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4389
4390         if (!retval) {
4391                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4392                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4393                         /*
4394                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4395                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4396                          * cpuset's cpus_allowed
4397                          */
4398                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4399                         goto again;
4400                 }
4401         }
4402 out_free_new_mask:
4403         free_cpumask_var(new_mask);
4404 out_free_cpus_allowed:
4405         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4406 out_put_task:
4407         put_task_struct(p);
4408         return retval;
4409 }
4410
4411 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4412                              struct cpumask *new_mask)
4413 {
4414         if (len < cpumask_size())
4415                 cpumask_clear(new_mask);
4416         else if (len > cpumask_size())
4417                 len = cpumask_size();
4418
4419         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4420 }
4421
4422 /**
4423  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4424  * @pid: pid of the process
4425  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4426  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4427  *
4428  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4429  */
4430 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4431                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4432 {
4433         cpumask_var_t new_mask;
4434         int retval;
4435
4436         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4437                 return -ENOMEM;
4438
4439         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4440         if (retval == 0)
4441                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4442         free_cpumask_var(new_mask);
4443         return retval;
4444 }
4445
4446 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4447 {
4448         struct task_struct *p;
4449         unsigned long flags;
4450         int retval;
4451
4452         rcu_read_lock();
4453
4454         retval = -ESRCH;
4455         p = find_process_by_pid(pid);
4456         if (!p)
4457                 goto out_unlock;
4458
4459         retval = security_task_getscheduler(p);
4460         if (retval)
4461                 goto out_unlock;
4462
4463         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4464         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4465         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4466
4467 out_unlock:
4468         rcu_read_unlock();
4469
4470         return retval;
4471 }
4472
4473 /**
4474  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4475  * @pid: pid of the process
4476  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4477  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4478  *
4479  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4480  */
4481 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4482                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4483 {
4484         int ret;
4485         cpumask_var_t mask;
4486
4487         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4488                 return -EINVAL;
4489         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4490                 return -EINVAL;
4491
4492         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4493                 return -ENOMEM;
4494
4495         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4496         if (ret == 0) {
4497                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4498
4499                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4500                         ret = -EFAULT;
4501                 else
4502                         ret = retlen;
4503         }
4504         free_cpumask_var(mask);
4505
4506         return ret;
4507 }
4508
4509 /**
4510  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4511  *
4512  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4513  * other threads running on this CPU then this function will return.
4514  *
4515  * Return: 0.
4516  */
4517 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4518 {
4519         struct rq *rq = this_rq_lock();
4520
4521         schedstat_inc(rq, yld_count);
4522         current->sched_class->yield_task(rq);
4523
4524         /*
4525          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4526          * no need to preempt or enable interrupts:
4527          */
4528         __release(rq->lock);
4529         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4530         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4531         sched_preempt_enable_no_resched();
4532
4533         schedule();
4534
4535         return 0;
4536 }
4537
4538 int __sched _cond_resched(void)
4539 {
4540         if (should_resched(0)) {
4541                 preempt_schedule_common();
4542                 return 1;
4543         }
4544         return 0;
4545 }
4546 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4547
4548 /*
4549  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4550  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4551  *
4552  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4553  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4554  * spin_unlock(), once by hand).
4555  */
4556 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4557 {
4558         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4559         int ret = 0;
4560
4561         lockdep_assert_held(lock);
4562
4563         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4564                 spin_unlock(lock);
4565                 if (resched)
4566                         preempt_schedule_common();
4567                 else
4568                         cpu_relax();
4569                 ret = 1;
4570                 spin_lock(lock);
4571         }
4572         return ret;
4573 }
4574 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4575
4576 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4577 {
4578         BUG_ON(!in_softirq());
4579
4580         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4581                 local_bh_enable();
4582                 preempt_schedule_common();
4583                 local_bh_disable();
4584                 return 1;
4585         }
4586         return 0;
4587 }
4588 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4589
4590 /**
4591  * yield - yield the current processor to other threads.
4592  *
4593  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4594  *
4595  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4596  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4597  * it, its already broken.
4598  *
4599  * Typical broken usage is:
4600  *
4601  * while (!event)
4602  *      yield();
4603  *
4604  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4605  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4606  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4607  *
4608  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4609  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4610  * If you still want to use yield(), do not!
4611  */
4612 void __sched yield(void)
4613 {
4614         set_current_state(TASK_RUNNING);
4615         sys_sched_yield();
4616 }
4617 EXPORT_SYMBOL(yield);
4618
4619 /**
4620  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4621  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4622  * processor it's on.
4623  * @p: target task
4624  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4625  *
4626  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4627  * can't go away on us before we can do any checks.
4628  *
4629  * Return:
4630  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4631  *      false (0) if we failed to boost the target.
4632  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4633  */
4634 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4635 {
4636         struct task_struct *curr = current;
4637         struct rq *rq, *p_rq;
4638         unsigned long flags;
4639         int yielded = 0;
4640
4641         local_irq_save(flags);
4642         rq = this_rq();
4643
4644 again:
4645         p_rq = task_rq(p);
4646         /*
4647          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4648          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4649          */
4650         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4651                 yielded = -ESRCH;
4652                 goto out_irq;
4653         }
4654
4655         double_rq_lock(rq, p_rq);
4656         if (task_rq(p) != p_rq) {
4657                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4658                 goto again;
4659         }
4660
4661         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4662                 goto out_unlock;
4663
4664         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4665                 goto out_unlock;
4666
4667         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4668                 goto out_unlock;
4669
4670         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4671         if (yielded) {
4672                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4673                 /*
4674                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4675                  * fairness.
4676                  */
4677                 if (preempt && rq != p_rq)
4678                         resched_curr(p_rq);
4679         }
4680
4681 out_unlock:
4682         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4683 out_irq:
4684         local_irq_restore(flags);
4685
4686         if (yielded > 0)
4687                 schedule();
4688
4689         return yielded;
4690 }
4691 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4692
4693 /*
4694  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4695  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4696  */
4697 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4698 {
4699         int old_iowait = current->in_iowait;
4700         struct rq *rq;
4701         long ret;
4702
4703         current->in_iowait = 1;
4704         blk_schedule_flush_plug(current);
4705
4706         delayacct_blkio_start();
4707         rq = raw_rq();
4708         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4709         ret = schedule_timeout(timeout);
4710         current->in_iowait = old_iowait;
4711         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4712         delayacct_blkio_end();
4713
4714         return ret;
4715 }
4716 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4717
4718 /**
4719  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4720  * @policy: scheduling class.
4721  *
4722  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4723  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4724  * On failure, a negative error code is returned.
4725  */
4726 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4727 {
4728         int ret = -EINVAL;
4729
4730         switch (policy) {
4731         case SCHED_FIFO:
4732         case SCHED_RR:
4733                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4734                 break;
4735         case SCHED_DEADLINE:
4736         case SCHED_NORMAL:
4737         case SCHED_BATCH:
4738         case SCHED_IDLE:
4739                 ret = 0;
4740                 break;
4741         }
4742         return ret;
4743 }
4744
4745 /**
4746  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4747  * @policy: scheduling class.
4748  *
4749  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4750  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4751  * On failure, a negative error code is returned.
4752  */
4753 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4754 {
4755         int ret = -EINVAL;
4756
4757         switch (policy) {
4758         case SCHED_FIFO:
4759         case SCHED_RR:
4760                 ret = 1;
4761                 break;
4762         case SCHED_DEADLINE:
4763         case SCHED_NORMAL:
4764         case SCHED_BATCH:
4765         case SCHED_IDLE:
4766                 ret = 0;
4767         }
4768         return ret;
4769 }
4770
4771 /**
4772  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4773  * @pid: pid of the process.
4774  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4775  *
4776  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4777  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4778  *
4779  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4780  * an error code.
4781  */
4782 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4783                 struct timespec __user *, interval)
4784 {
4785         struct task_struct *p;
4786         unsigned int time_slice;
4787         unsigned long flags;
4788         struct rq *rq;
4789         int retval;
4790         struct timespec t;
4791
4792         if (pid < 0)
4793                 return -EINVAL;
4794
4795         retval = -ESRCH;
4796         rcu_read_lock();
4797         p = find_process_by_pid(pid);
4798         if (!p)
4799                 goto out_unlock;
4800
4801         retval = security_task_getscheduler(p);
4802         if (retval)
4803                 goto out_unlock;
4804
4805         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4806         time_slice = 0;
4807         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4808                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4809         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4810
4811         rcu_read_unlock();
4812         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4813         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4814         return retval;
4815
4816 out_unlock:
4817         rcu_read_unlock();
4818         return retval;
4819 }
4820
4821 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4822
4823 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4824 {
4825         unsigned long free = 0;
4826         int ppid;
4827         unsigned long state = p->state;
4828
4829         if (state)
4830                 state = __ffs(state) + 1;
4831         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4832                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4833 #if BITS_PER_LONG == 32
4834         if (state == TASK_RUNNING)
4835                 printk(KERN_CONT " running  ");
4836         else
4837                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4838 #else
4839         if (state == TASK_RUNNING)
4840                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4841         else
4842                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4843 #endif
4844 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4845         free = stack_not_used(p);
4846 #endif
4847         ppid = 0;
4848         rcu_read_lock();
4849         if (pid_alive(p))
4850                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4851         rcu_read_unlock();
4852         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4853                 task_pid_nr(p), ppid,
4854                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4855
4856         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4857         show_stack(p, NULL);
4858 }
4859
4860 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4861 {
4862         struct task_struct *g, *p;
4863
4864 #if BITS_PER_LONG == 32
4865         printk(KERN_INFO
4866                 "  task                PC stack   pid father\n");
4867 #else
4868         printk(KERN_INFO
4869                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4870 #endif
4871         rcu_read_lock();
4872         for_each_process_thread(g, p) {
4873                 /*
4874                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4875                  * console might take a lot of time:
4876                  */
4877                 touch_nmi_watchdog();
4878                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4879                         sched_show_task(p);
4880         }
4881
4882         touch_all_softlockup_watchdogs();
4883
4884 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4885         sysrq_sched_debug_show();
4886 #endif
4887         rcu_read_unlock();
4888         /*
4889          * Only show locks if all tasks are dumped:
4890          */
4891         if (!state_filter)
4892                 debug_show_all_locks();
4893 }
4894
4895 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4896 {
4897         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4898 }
4899
4900 /**
4901  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4902  * @idle: task in question
4903  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4904  *
4905  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4906  * flag, to make booting more robust.
4907  */
4908 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4909 {
4910         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4911         unsigned long flags;
4912
4913         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
4914         raw_spin_lock(&rq->lock);
4915
4916         __sched_fork(0, idle);
4917         idle->state = TASK_RUNNING;
4918         idle->se.exec_start = sched_clock();
4919
4920         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4921         /*
4922          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4923          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4924          * lockdep check in task_group() will fail.
4925          *
4926          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4927          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4928          *
4929          * Silence PROVE_RCU
4930          */
4931         rcu_read_lock();
4932         __set_task_cpu(idle, cpu);
4933         rcu_read_unlock();
4934
4935         rq->curr = rq->idle = idle;
4936         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4937 #if defined(CONFIG_SMP)
4938         idle->on_cpu = 1;
4939 #endif
4940         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4941         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
4942
4943         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4944         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4945
4946         /*
4947          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4948          */
4949         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4950         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4951         vtime_init_idle(idle, cpu);
4952 #if defined(CONFIG_SMP)
4953         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4954 #endif
4955 }
4956
4957 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
4958                               const struct cpumask *trial)
4959 {
4960         int ret = 1, trial_cpus;
4961         struct dl_bw *cur_dl_b;
4962         unsigned long flags;
4963
4964         if (!cpumask_weight(cur))
4965                 return ret;
4966
4967         rcu_read_lock_sched();
4968         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
4969         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
4970
4971         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
4972         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
4973             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
4974                 ret = 0;
4975         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
4976         rcu_read_unlock_sched();
4977
4978         return ret;
4979 }
4980
4981 int task_can_attach(struct task_struct *p,
4982                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
4983 {
4984         int ret = 0;
4985
4986         /*
4987          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
4988          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
4989          * affinity and isolating such threads by their set of
4990          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
4991          * applicable for such threads.  This prevents checking for
4992          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
4993          * before cpus_allowed may be changed.
4994          */
4995         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4996                 ret = -EINVAL;
4997                 goto out;
4998         }
4999
5000 #ifdef CONFIG_SMP
5001         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5002                                               cs_cpus_allowed)) {
5003                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5004                                                         cs_cpus_allowed);
5005                 struct dl_bw *dl_b;
5006                 bool overflow;
5007                 int cpus;
5008                 unsigned long flags;
5009
5010                 rcu_read_lock_sched();
5011                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5012                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5013                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5014                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5015                 if (overflow)
5016                         ret = -EBUSY;
5017                 else {
5018                         /*
5019                          * We reserve space for this task in the destination
5020                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5021                          * We will free resources in the source root_domain
5022                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5023                          */
5024                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5025                 }
5026                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5027                 rcu_read_unlock_sched();
5028
5029         }
5030 #endif
5031 out:
5032         return ret;
5033 }
5034
5035 #ifdef CONFIG_SMP
5036
5037 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5038 /* Migrate current task p to target_cpu */
5039 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5040 {
5041         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5042         int curr_cpu = task_cpu(p);
5043
5044         if (curr_cpu == target_cpu)
5045                 return 0;
5046
5047         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5048                 return -EINVAL;
5049
5050         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5051
5052         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5053         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5054 }
5055
5056 /*
5057  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5058  * tasks on the runqueues
5059  */
5060 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5061 {
5062         struct rq *rq;
5063         unsigned long flags;
5064         bool queued, running;
5065
5066         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5067         queued = task_on_rq_queued(p);
5068         running = task_current(rq, p);
5069
5070         if (queued)
5071                 dequeue_task(rq, p, 0);
5072         if (running)
5073                 put_prev_task(rq, p);
5074
5075         p->numa_preferred_nid = nid;
5076
5077         if (running)
5078                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5079         if (queued)
5080                 enqueue_task(rq, p, 0);
5081         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5082 }
5083 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5084
5085 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5086 /*
5087  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5088  * offline.
5089  */
5090 void idle_task_exit(void)
5091 {
5092         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5093
5094         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5095
5096         if (mm != &init_mm) {
5097                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5098                 finish_arch_post_lock_switch();
5099         }
5100         mmdrop(mm);
5101 }
5102
5103 /*
5104  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5105  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5106  * nr_active count is stable.
5107  *
5108  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5109  */
5110 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5111 {
5112         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5113         if (delta)
5114                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5115 }
5116
5117 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5118 {
5119 }
5120
5121 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5122         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5123 };
5124
5125 static struct task_struct fake_task = {
5126         /*
5127          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5128          */
5129         .prio = MAX_PRIO + 1,
5130         .sched_class = &fake_sched_class,
5131 };
5132
5133 /*
5134  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5135  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5136  *
5137  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5138  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5139  * because of lock validation efforts.
5140  */
5141 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5142 {
5143         struct rq *rq = dead_rq;
5144         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5145         int dest_cpu;
5146
5147         /*
5148          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5149          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5150          *
5151          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5152          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5153          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5154          * done here.
5155          */
5156         rq->stop = NULL;
5157
5158         /*
5159          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5160          * class method both need to have an up-to-date
5161          * value of rq->clock[_task]
5162          */
5163         update_rq_clock(rq);
5164
5165         for (;;) {
5166                 /*
5167                  * There's this thread running, bail when that's the only
5168                  * remaining thread.
5169                  */
5170                 if (rq->nr_running == 1)
5171                         break;
5172
5173                 /*
5174                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5175                  */
5176                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5177                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5178                 BUG_ON(!next);
5179                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5180
5181                 /*
5182                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5183                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5184                  * stabilizes the mask.
5185                  *
5186                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5187                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5188                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5189                  */
5190                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5191                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5192                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5193                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5194
5195                 /*
5196                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5197                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5198                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5199                  */
5200                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5201                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5202                         continue;
5203                 }
5204
5205                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5206                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5207
5208                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5209                 if (rq != dead_rq) {
5210                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5211                         rq = dead_rq;
5212                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5213                 }
5214                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5215         }
5216
5217         rq->stop = stop;
5218 }
5219 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5220
5221 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5222
5223 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5224         {
5225                 .procname       = "sched_domain",
5226                 .mode           = 0555,
5227         },
5228         {}
5229 };
5230
5231 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5232         {
5233                 .procname       = "kernel",
5234                 .mode           = 0555,
5235                 .child          = sd_ctl_dir,
5236         },
5237         {}
5238 };
5239
5240 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5241 {
5242         struct ctl_table *entry =
5243                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5244
5245         return entry;
5246 }
5247
5248 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5249 {
5250         struct ctl_table *entry;
5251
5252         /*
5253          * In the intermediate directories, both the child directory and
5254          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5255          * will always be set. In the lowest directory the names are
5256          * static strings and all have proc handlers.
5257          */
5258         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5259                 if (entry->child)
5260                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5261                 if (entry->proc_handler == NULL)
5262                         kfree(entry->procname);
5263         }
5264
5265         kfree(*tablep);
5266         *tablep = NULL;
5267 }
5268
5269 static int min_load_idx = 0;
5270 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5271
5272 static void
5273 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5274                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5275                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5276                 bool load_idx)
5277 {
5278         entry->procname = procname;
5279         entry->data = data;
5280         entry->maxlen = maxlen;
5281         entry->mode = mode;
5282         entry->proc_handler = proc_handler;
5283
5284         if (load_idx) {
5285                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5286                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5287         }
5288 }
5289
5290 static struct ctl_table *
5291 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5292 {
5293         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5294
5295         if (table == NULL)
5296                 return NULL;
5297
5298         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5299                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5300         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5301                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5302         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5303                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5304         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5305                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5306         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5307                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5308         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5309                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5310         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5311                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5312         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5313                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5314         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5315                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5316         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5317                 &sd->cache_nice_tries,
5318                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5319         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5320                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5321         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5322                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5323                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5324         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5325                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5326         /* &table[13] is terminator */
5327
5328         return table;
5329 }
5330
5331 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5332 {
5333         struct ctl_table *entry, *table;
5334         struct sched_domain *sd;
5335         int domain_num = 0, i;
5336         char buf[32];
5337
5338         for_each_domain(cpu, sd)
5339                 domain_num++;
5340         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5341         if (table == NULL)
5342                 return NULL;
5343
5344         i = 0;
5345         for_each_domain(cpu, sd) {
5346                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5347                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5348                 entry->mode = 0555;
5349                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5350                 entry++;
5351                 i++;
5352         }
5353         return table;
5354 }
5355
5356 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5357 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5358 {
5359         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5360         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5361         char buf[32];
5362
5363         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5364         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5365
5366         if (entry == NULL)
5367                 return;
5368
5369         for_each_possible_cpu(i) {
5370                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5371                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5372                 entry->mode = 0555;
5373                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5374                 entry++;
5375         }
5376
5377         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5378         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5379 }
5380
5381 /* may be called multiple times per register */
5382 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5383 {
5384         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5385         sd_sysctl_header = NULL;
5386         if (sd_ctl_dir[0].child)
5387                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5388 }
5389 #else
5390 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5391 {
5392 }
5393 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5394 {
5395 }
5396 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5397
5398 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5399 {
5400         if (!rq->online) {
5401                 const struct sched_class *class;
5402
5403                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5404                 rq->online = 1;
5405
5406                 for_each_class(class) {
5407                         if (class->rq_online)
5408                                 class->rq_online(rq);
5409                 }
5410         }
5411 }
5412
5413 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5414 {
5415         if (rq->online) {
5416                 const struct sched_class *class;
5417
5418                 for_each_class(class) {
5419                         if (class->rq_offline)
5420                                 class->rq_offline(rq);
5421                 }
5422
5423                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5424                 rq->online = 0;
5425         }
5426 }
5427
5428 /*
5429  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5430  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5431  */
5432 static int
5433 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5434 {
5435         int cpu = (long)hcpu;
5436         unsigned long flags;
5437         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5438
5439         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5440
5441         case CPU_UP_PREPARE:
5442                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5443                 break;
5444
5445         case CPU_ONLINE:
5446                 /* Update our root-domain */
5447                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5448                 if (rq->rd) {
5449                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5450
5451                         set_rq_online(rq);
5452                 }
5453                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5454                 break;
5455
5456 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5457         case CPU_DYING:
5458                 sched_ttwu_pending();
5459                 /* Update our root-domain */
5460                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5461                 if (rq->rd) {
5462                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5463                         set_rq_offline(rq);
5464                 }
5465                 migrate_tasks(rq);
5466                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5467                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5468                 break;
5469
5470         case CPU_DEAD:
5471                 calc_load_migrate(rq);
5472                 break;
5473 #endif
5474         }
5475
5476         update_max_interval();
5477
5478         return NOTIFY_OK;
5479 }
5480
5481 /*
5482  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5483  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5484  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5485  */
5486 static struct notifier_block migration_notifier = {
5487         .notifier_call = migration_call,
5488         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5489 };
5490
5491 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5492 {
5493         int cpu = smp_processor_id();
5494         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5495         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5496 }
5497
5498 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5499                                       unsigned long action, void *hcpu)
5500 {
5501         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5502         case CPU_STARTING:
5503                 set_cpu_rq_start_time();
5504                 return NOTIFY_OK;
5505         case CPU_ONLINE:
5506                 /*
5507                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5508                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5509                  * as active, which is essential from here on.
5510                  *
5511                  * Thus, fall-through and help the starting CPU along.
5512                  */
5513         case CPU_DOWN_FAILED:
5514                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5515                 return NOTIFY_OK;
5516         default:
5517                 return NOTIFY_DONE;
5518         }
5519 }
5520
5521 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5522                                         unsigned long action, void *hcpu)
5523 {
5524         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5525         case CPU_DOWN_PREPARE:
5526                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5527                 return NOTIFY_OK;
5528         default:
5529                 return NOTIFY_DONE;
5530         }
5531 }
5532
5533 static int __init migration_init(void)
5534 {
5535         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5536         int err;
5537
5538         /* Initialize migration for the boot CPU */
5539         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5540         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5541         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5542         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5543
5544         /* Register cpu active notifiers */
5545         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5546         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5547
5548         return 0;
5549 }
5550 early_initcall(migration_init);
5551
5552 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5553
5554 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5555
5556 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5557
5558 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5559 {
5560         sched_debug_enabled = 1;
5561
5562         return 0;
5563 }
5564 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5565
5566 static inline bool sched_debug(void)
5567 {
5568         return sched_debug_enabled;
5569 }
5570
5571 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5572                                   struct cpumask *groupmask)
5573 {
5574         struct sched_group *group = sd->groups;
5575
5576         cpumask_clear(groupmask);
5577
5578         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5579
5580         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5581                 printk("does not load-balance\n");
5582                 if (sd->parent)
5583                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5584                                         " has parent");
5585                 return -1;
5586         }
5587
5588         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5589                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5590
5591         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5592                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5593                                 "CPU%d\n", cpu);
5594         }
5595         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5596                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5597                                 " CPU%d\n", cpu);
5598         }
5599
5600         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5601         do {
5602                 if (!group) {
5603                         printk("\n");
5604                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5605                         break;
5606                 }
5607
5608                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5609                         printk(KERN_CONT "\n");
5610                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5611                         break;
5612                 }
5613
5614                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5615                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5616                         printk(KERN_CONT "\n");
5617                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5618                         break;
5619                 }
5620
5621                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5622
5623                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5624                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5625                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5626                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5627                                 group->sgc->capacity);
5628                 }
5629
5630                 group = group->next;
5631         } while (group != sd->groups);
5632         printk(KERN_CONT "\n");
5633
5634         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5635                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5636
5637         if (sd->parent &&
5638             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5639                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5640                         "of domain->span\n");
5641         return 0;
5642 }
5643
5644 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5645 {
5646         int level = 0;
5647
5648         if (!sched_debug_enabled)
5649                 return;
5650
5651         if (!sd) {
5652                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5653                 return;
5654         }
5655
5656         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5657
5658         for (;;) {
5659                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5660                         break;
5661                 level++;
5662                 sd = sd->parent;
5663                 if (!sd)
5664                         break;
5665         }
5666 }
5667 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5668 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5669 static inline bool sched_debug(void)
5670 {
5671         return false;
5672 }
5673 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5674
5675 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5676 {
5677         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5678                 return 1;
5679
5680         /* Following flags need at least 2 groups */
5681         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5682                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5683                          SD_BALANCE_FORK |
5684                          SD_BALANCE_EXEC |
5685                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5686                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5687                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5688                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5689                         return 0;
5690         }
5691
5692         /* Following flags don't use groups */
5693         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5694                 return 0;
5695
5696         return 1;
5697 }
5698
5699 static int
5700 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5701 {
5702         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5703
5704         if (sd_degenerate(parent))
5705                 return 1;
5706
5707         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5708                 return 0;
5709
5710         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5711         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5712                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5713                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5714                                 SD_BALANCE_FORK |
5715                                 SD_BALANCE_EXEC |
5716                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5717                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5718                                 SD_PREFER_SIBLING |
5719                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5720                 if (nr_node_ids == 1)
5721                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5722         }
5723         if (~cflags & pflags)
5724                 return 0;
5725
5726         return 1;
5727 }
5728
5729 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5730 {
5731         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5732
5733         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5734         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5735         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5736         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5737         free_cpumask_var(rd->online);
5738         free_cpumask_var(rd->span);
5739         kfree(rd);
5740 }
5741
5742 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5743 {
5744         struct root_domain *old_rd = NULL;
5745         unsigned long flags;
5746
5747         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5748
5749         if (rq->rd) {
5750                 old_rd = rq->rd;
5751
5752                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5753                         set_rq_offline(rq);
5754
5755                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5756
5757                 /*
5758                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5759                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5760                  * in this function:
5761                  */
5762                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5763                         old_rd = NULL;
5764         }
5765
5766         atomic_inc(&rd->refcount);
5767         rq->rd = rd;
5768
5769         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5770         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5771                 set_rq_online(rq);
5772
5773         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5774
5775         if (old_rd)
5776                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5777 }
5778
5779 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5780 {
5781         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5782
5783         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5784                 goto out;
5785         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5786                 goto free_span;
5787         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5788                 goto free_online;
5789         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5790                 goto free_dlo_mask;
5791
5792         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5793         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5794                 goto free_dlo_mask;
5795
5796         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5797                 goto free_rto_mask;
5798         return 0;
5799
5800 free_rto_mask:
5801         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5802 free_dlo_mask:
5803         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5804 free_online:
5805         free_cpumask_var(rd->online);
5806 free_span:
5807         free_cpumask_var(rd->span);
5808 out:
5809         return -ENOMEM;
5810 }
5811
5812 /*
5813  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5814  * members (mimicking the global state we have today).
5815  */
5816 struct root_domain def_root_domain;
5817
5818 static void init_defrootdomain(void)
5819 {
5820         init_rootdomain(&def_root_domain);
5821
5822         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5823 }
5824
5825 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5826 {
5827         struct root_domain *rd;
5828
5829         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5830         if (!rd)
5831                 return NULL;
5832
5833         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5834                 kfree(rd);
5835                 return NULL;
5836         }
5837
5838         return rd;
5839 }
5840
5841 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5842 {
5843         struct sched_group *tmp, *first;
5844
5845         if (!sg)
5846                 return;
5847
5848         first = sg;
5849         do {
5850                 tmp = sg->next;
5851
5852                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5853                         kfree(sg->sgc);
5854
5855                 kfree(sg);
5856                 sg = tmp;
5857         } while (sg != first);
5858 }
5859
5860 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5861 {
5862         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5863
5864         /*
5865          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5866          * nuke them all.
5867          */
5868         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5869                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5870         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5871                 kfree(sd->groups->sgc);
5872                 kfree(sd->groups);
5873         }
5874         kfree(sd);
5875 }
5876
5877 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5878 {
5879         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5880 }
5881
5882 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5883 {
5884         for (; sd; sd = sd->parent)
5885                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5886 }
5887
5888 /*
5889  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5890  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5891  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5892  *
5893  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5894  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5895  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5896  */
5897 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5898 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5899 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5900 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5901 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5902 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5903
5904 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5905 {
5906         struct sched_domain *sd;
5907         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5908         int id = cpu;
5909         int size = 1;
5910
5911         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5912         if (sd) {
5913                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5914                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5915                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5916         }
5917         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5918
5919         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5920         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5921         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5922
5923         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5924         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5925
5926         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5927         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5928 }
5929
5930 /*
5931  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5932  * hold the hotplug lock.
5933  */
5934 static void
5935 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5936 {
5937         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5938         struct sched_domain *tmp;
5939
5940         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5941         for (tmp = sd; tmp; ) {
5942                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5943                 if (!parent)
5944                         break;
5945
5946                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5947                         tmp->parent = parent->parent;
5948                         if (parent->parent)
5949                                 parent->parent->child = tmp;
5950                         /*
5951                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5952                          * degenerate parent; the spans match for this
5953                          * so the property transfers.
5954                          */
5955                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5956                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5957                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5958                 } else
5959                         tmp = tmp->parent;
5960         }
5961
5962         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5963                 tmp = sd;
5964                 sd = sd->parent;
5965                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5966                 if (sd)
5967                         sd->child = NULL;
5968         }
5969
5970         sched_domain_debug(sd, cpu);
5971
5972         rq_attach_root(rq, rd);
5973         tmp = rq->sd;
5974         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5975         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5976
5977         update_top_cache_domain(cpu);
5978 }
5979
5980 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5981 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5982 {
5983         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5984         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5985         return 1;
5986 }
5987
5988 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5989
5990 struct s_data {
5991         struct sched_domain ** __percpu sd;
5992         struct root_domain      *rd;
5993 };
5994
5995 enum s_alloc {
5996         sa_rootdomain,
5997         sa_sd,
5998         sa_sd_storage,
5999         sa_none,
6000 };
6001
6002 /*
6003  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6004  * domain traversal.
6005  *
6006  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6007  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6008  * range.
6009  *
6010  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6011  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6012  * cpu they're built on, so check that.
6013  *
6014  */
6015 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6016 {
6017         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6018         struct sd_data *sdd = sd->private;
6019         struct sched_domain *sibling;
6020         int i;
6021
6022         for_each_cpu(i, span) {
6023                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6024                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6025                         continue;
6026
6027                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6028         }
6029 }
6030
6031 /*
6032  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6033  * of this group that's also in the iteration mask.
6034  */
6035 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6036 {
6037         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6038 }
6039
6040 static int
6041 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6042 {
6043         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6044         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6045         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6046         struct sd_data *sdd = sd->private;
6047         struct sched_domain *sibling;
6048         int i;
6049
6050         cpumask_clear(covered);
6051
6052         for_each_cpu(i, span) {
6053                 struct cpumask *sg_span;
6054
6055                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6056                         continue;
6057
6058                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6059
6060                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6061                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6062                         continue;
6063
6064                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6065                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6066
6067                 if (!sg)
6068                         goto fail;
6069
6070                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6071                 if (sibling->child)
6072                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6073                 else
6074                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6075
6076                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6077
6078                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6079                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6080                         build_group_mask(sd, sg);
6081
6082                 /*
6083                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6084                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6085                  * die on a /0 trap.
6086                  */
6087                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6088
6089                 /*
6090                  * Make sure the first group of this domain contains the
6091                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6092                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6093                  */
6094                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6095                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6096                         groups = sg;
6097
6098                 if (!first)
6099                         first = sg;
6100                 if (last)
6101                         last->next = sg;
6102                 last = sg;
6103                 last->next = first;
6104         }
6105         sd->groups = groups;
6106
6107         return 0;
6108
6109 fail:
6110         free_sched_groups(first, 0);
6111
6112         return -ENOMEM;
6113 }
6114
6115 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6116 {
6117         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6118         struct sched_domain *child = sd->child;
6119
6120         if (child)
6121                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6122
6123         if (sg) {
6124                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6125                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6126                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6127         }
6128
6129         return cpu;
6130 }
6131
6132 /*
6133  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6134  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6135  * and ->cpu_capacity to 0.
6136  *
6137  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6138  */
6139 static int
6140 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6141 {
6142         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6143         struct sd_data *sdd = sd->private;
6144         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6145         struct cpumask *covered;
6146         int i;
6147
6148         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6149         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6150
6151         if (cpu != cpumask_first(span))
6152                 return 0;
6153
6154         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6155         covered = sched_domains_tmpmask;
6156
6157         cpumask_clear(covered);
6158
6159         for_each_cpu(i, span) {
6160                 struct sched_group *sg;
6161                 int group, j;
6162
6163                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6164                         continue;
6165
6166                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6167                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6168
6169                 for_each_cpu(j, span) {
6170                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6171                                 continue;
6172
6173                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6174                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6175                 }
6176
6177                 if (!first)
6178                         first = sg;
6179                 if (last)
6180                         last->next = sg;
6181                 last = sg;
6182         }
6183         last->next = first;
6184
6185         return 0;
6186 }
6187
6188 /*
6189  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6190  *
6191  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6192  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6193  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6194  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6195  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6196  * group having less cpu_capacity.
6197  */
6198 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6199 {
6200         struct sched_group *sg = sd->groups;
6201
6202         WARN_ON(!sg);
6203
6204         do {
6205                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6206                 sg = sg->next;
6207         } while (sg != sd->groups);
6208
6209         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6210                 return;
6211
6212         update_group_capacity(sd, cpu);
6213         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6214 }
6215
6216 /*
6217  * Initializers for schedule domains
6218  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6219  */
6220
6221 static int default_relax_domain_level = -1;
6222 int sched_domain_level_max;
6223
6224 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6225 {
6226         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6227                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6228
6229         return 1;
6230 }
6231 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6232
6233 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6234                                  struct sched_domain_attr *attr)
6235 {
6236         int request;
6237
6238         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6239                 if (default_relax_domain_level < 0)
6240                         return;
6241                 else
6242                         request = default_relax_domain_level;
6243         } else
6244                 request = attr->relax_domain_level;
6245         if (request < sd->level) {
6246                 /* turn off idle balance on this domain */
6247                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6248         } else {
6249                 /* turn on idle balance on this domain */
6250                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6251         }
6252 }
6253
6254 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6255 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6256
6257 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6258                                  const struct cpumask *cpu_map)
6259 {
6260         switch (what) {
6261         case sa_rootdomain:
6262                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6263                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6264         case sa_sd:
6265                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6266         case sa_sd_storage:
6267                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6268         case sa_none:
6269                 break;
6270         }
6271 }
6272
6273 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6274                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6275 {
6276         memset(d, 0, sizeof(*d));
6277
6278         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6279                 return sa_sd_storage;
6280         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6281         if (!d->sd)
6282                 return sa_sd_storage;
6283         d->rd = alloc_rootdomain();
6284         if (!d->rd)
6285                 return sa_sd;
6286         return sa_rootdomain;
6287 }
6288
6289 /*
6290  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6291  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6292  * will not free the data we're using.
6293  */
6294 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6295 {
6296         struct sd_data *sdd = sd->private;
6297
6298         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6299         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6300
6301         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6302                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6303
6304         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6305                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6306 }
6307
6308 #ifdef CONFIG_NUMA
6309 static int sched_domains_numa_levels;
6310 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6311 static int *sched_domains_numa_distance;
6312 int sched_max_numa_distance;
6313 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6314 static int sched_domains_curr_level;
6315 #endif
6316
6317 /*
6318  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6319  *
6320  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6321  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6322  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6323  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6324  *
6325  * Odd one out:
6326  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6327  */
6328 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6329         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6330          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6331          SD_NUMA |                      \
6332          SD_ASYM_PACKING |              \
6333          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6334
6335 static struct sched_domain *
6336 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6337 {
6338         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6339         int sd_weight, sd_flags = 0;
6340
6341 #ifdef CONFIG_NUMA
6342         /*
6343          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6344          */
6345         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6346 #endif
6347
6348         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6349
6350         if (tl->sd_flags)
6351                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6352         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6353                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6354                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6355
6356         *sd = (struct sched_domain){
6357                 .min_interval           = sd_weight,
6358                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6359                 .busy_factor            = 32,
6360                 .imbalance_pct          = 125,
6361
6362                 .cache_nice_tries       = 0,
6363                 .busy_idx               = 0,
6364                 .idle_idx               = 0,
6365                 .newidle_idx            = 0,
6366                 .wake_idx               = 0,
6367                 .forkexec_idx           = 0,
6368
6369                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6370                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6371                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6372                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6373                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6374                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6375                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6376                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6377                                         | 0*SD_SERIALIZE
6378                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6379                                         | 0*SD_NUMA
6380                                         | sd_flags
6381                                         ,
6382
6383                 .last_balance           = jiffies,
6384                 .balance_interval       = sd_weight,
6385                 .smt_gain               = 0,
6386                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6387                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6388 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6389                 .name                   = tl->name,
6390 #endif
6391         };
6392
6393         /*
6394          * Convert topological properties into behaviour.
6395          */
6396
6397         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6398                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6399                 sd->imbalance_pct = 110;
6400                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6401
6402         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6403                 sd->imbalance_pct = 117;
6404                 sd->cache_nice_tries = 1;
6405                 sd->busy_idx = 2;
6406
6407 #ifdef CONFIG_NUMA
6408         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6409                 sd->cache_nice_tries = 2;
6410                 sd->busy_idx = 3;
6411                 sd->idle_idx = 2;
6412
6413                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6414                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6415                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6416                                        SD_BALANCE_FORK |
6417                                        SD_WAKE_AFFINE);
6418                 }
6419
6420 #endif
6421         } else {
6422                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6423                 sd->cache_nice_tries = 1;
6424                 sd->busy_idx = 2;
6425                 sd->idle_idx = 1;
6426         }
6427
6428         sd->private = &tl->data;
6429
6430         return sd;
6431 }
6432
6433 /*
6434  * Topology list, bottom-up.
6435  */
6436 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6437 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6438         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6439 #endif
6440 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6441         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6442 #endif
6443         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6444         { NULL, },
6445 };
6446
6447 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6448
6449 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6450         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6451
6452 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6453 {
6454         sched_domain_topology = tl;
6455 }
6456
6457 #ifdef CONFIG_NUMA
6458
6459 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6460 {
6461         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6462 }
6463
6464 static void sched_numa_warn(const char *str)
6465 {
6466         static int done = false;
6467         int i,j;
6468
6469         if (done)
6470                 return;
6471
6472         done = true;
6473
6474         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6475
6476         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6477                 printk(KERN_WARNING "  ");
6478                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6479                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6480                 printk(KERN_CONT "\n");
6481         }
6482         printk(KERN_WARNING "\n");
6483 }
6484
6485 bool find_numa_distance(int distance)
6486 {
6487         int i;
6488
6489         if (distance == node_distance(0, 0))
6490                 return true;
6491
6492         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6493                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6494                         return true;
6495         }
6496
6497         return false;
6498 }
6499
6500 /*
6501  * A system can have three types of NUMA topology:
6502  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6503  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6504  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6505  *
6506  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6507  * topology lies in whether communication between not directly
6508  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6509  * could run), or through backplane controllers. This affects
6510  * placement of programs.
6511  *
6512  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6513  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6514  *   is directly connected.
6515  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6516  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6517  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6518  */
6519 static void init_numa_topology_type(void)
6520 {
6521         int a, b, c, n;
6522
6523         n = sched_max_numa_distance;
6524
6525         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6526                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6527                 return;
6528         }
6529
6530         for_each_online_node(a) {
6531                 for_each_online_node(b) {
6532                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6533                         if (node_distance(a, b) < n)
6534                                 continue;
6535
6536                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6537                         for_each_online_node(c) {
6538                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6539                                     node_distance(b, c) < n) {
6540                                         sched_numa_topology_type =
6541                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6542                                         return;
6543                                 }
6544                         }
6545
6546                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6547                         return;
6548                 }
6549         }
6550 }
6551
6552 static void sched_init_numa(void)
6553 {
6554         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6555         struct sched_domain_topology_level *tl;
6556         int level = 0;
6557         int i, j, k;
6558
6559         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6560         if (!sched_domains_numa_distance)
6561                 return;
6562
6563         /*
6564          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6565          * unique distances in the node_distance() table.
6566          *
6567          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6568          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6569          */
6570         next_distance = curr_distance;
6571         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6572                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6573                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6574                                 int distance = node_distance(i, k);
6575
6576                                 if (distance > curr_distance &&
6577                                     (distance < next_distance ||
6578                                      next_distance == curr_distance))
6579                                         next_distance = distance;
6580
6581                                 /*
6582                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6583                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6584                                  * equally connected to A.
6585                                  */
6586                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6587                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6588
6589                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6590                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6591                         }
6592                         if (next_distance != curr_distance) {
6593                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6594                                 sched_domains_numa_levels = level;
6595                                 curr_distance = next_distance;
6596                         } else break;
6597                 }
6598
6599                 /*
6600                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6601                  */
6602                 if (!sched_debug())
6603                         break;
6604         }
6605
6606         if (!level)
6607                 return;
6608
6609         /*
6610          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6611          * identity distance node_distance(i,i).
6612          *
6613          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6614          * numbers.
6615          */
6616
6617         /*
6618          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6619          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6620          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6621          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6622          * in other functions.
6623          *
6624          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6625          */
6626         sched_domains_numa_levels = 0;
6627
6628         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6629         if (!sched_domains_numa_masks)
6630                 return;
6631
6632         /*
6633          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6634          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6635          */
6636         for (i = 0; i < level; i++) {
6637                 sched_domains_numa_masks[i] =
6638                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6639                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6640                         return;
6641
6642                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6643                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6644                         if (!mask)
6645                                 return;
6646
6647                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6648
6649                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6650                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6651                                         continue;
6652
6653                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6654                         }
6655                 }
6656         }
6657
6658         /* Compute default topology size */
6659         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6660
6661         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6662                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6663         if (!tl)
6664                 return;
6665
6666         /*
6667          * Copy the default topology bits..
6668          */
6669         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6670                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6671
6672         /*
6673          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6674          */
6675         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6676                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6677                         .mask = sd_numa_mask,
6678                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6679                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6680                         .numa_level = j,
6681                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6682                 };
6683         }
6684
6685         sched_domain_topology = tl;
6686
6687         sched_domains_numa_levels = level;
6688         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6689
6690         init_numa_topology_type();
6691 }
6692
6693 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6694 {
6695         int i, j;
6696         int node = cpu_to_node(cpu);
6697
6698         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6699                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6700                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6701                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6702                 }
6703         }
6704 }
6705
6706 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6707 {
6708         int i, j;
6709         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6710                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6711                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6712         }
6713 }
6714
6715 /*
6716  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6717  * are onlined.
6718  */
6719 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6720                                            unsigned long action,
6721                                            void *hcpu)
6722 {
6723         int cpu = (long)hcpu;
6724
6725         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6726         case CPU_ONLINE:
6727                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6728                 break;
6729
6730         case CPU_DEAD:
6731                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6732                 break;
6733
6734         default:
6735                 return NOTIFY_DONE;
6736         }
6737
6738         return NOTIFY_OK;
6739 }
6740 #else
6741 static inline void sched_init_numa(void)
6742 {
6743 }
6744
6745 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6746                                            unsigned long action,
6747                                            void *hcpu)
6748 {
6749         return 0;
6750 }
6751 #endif /* CONFIG_NUMA */
6752
6753 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6754 {
6755         struct sched_domain_topology_level *tl;
6756         int j;
6757
6758         for_each_sd_topology(tl) {
6759                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6760
6761                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6762                 if (!sdd->sd)
6763                         return -ENOMEM;
6764
6765                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6766                 if (!sdd->sg)
6767                         return -ENOMEM;
6768
6769                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6770                 if (!sdd->sgc)
6771                         return -ENOMEM;
6772
6773                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6774                         struct sched_domain *sd;
6775                         struct sched_group *sg;
6776                         struct sched_group_capacity *sgc;
6777
6778                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6779                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6780                         if (!sd)
6781                                 return -ENOMEM;
6782
6783                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6784
6785                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6786                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6787                         if (!sg)
6788                                 return -ENOMEM;
6789
6790                         sg->next = sg;
6791
6792                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6793
6794                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6795                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6796                         if (!sgc)
6797                                 return -ENOMEM;
6798
6799                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6800                 }
6801         }
6802
6803         return 0;
6804 }
6805
6806 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6807 {
6808         struct sched_domain_topology_level *tl;
6809         int j;
6810
6811         for_each_sd_topology(tl) {
6812                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6813
6814                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6815                         struct sched_domain *sd;
6816
6817                         if (sdd->sd) {
6818                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6819                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6820                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6821                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6822                         }
6823
6824                         if (sdd->sg)
6825                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6826                         if (sdd->sgc)
6827                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6828                 }
6829                 free_percpu(sdd->sd);
6830                 sdd->sd = NULL;
6831                 free_percpu(sdd->sg);
6832                 sdd->sg = NULL;
6833                 free_percpu(sdd->sgc);
6834                 sdd->sgc = NULL;
6835         }
6836 }
6837
6838 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6839                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6840                 struct sched_domain *child, int cpu)
6841 {
6842         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6843         if (!sd)
6844                 return child;
6845
6846         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6847         if (child) {
6848                 sd->level = child->level + 1;
6849                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6850                 child->parent = sd;
6851                 sd->child = child;
6852
6853                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6854                                     sched_domain_span(sd))) {
6855                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6856 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6857                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6858                                         child->name, sd->name);
6859 #endif
6860                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6861                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6862                                    sched_domain_span(sd),
6863                                    sched_domain_span(child));
6864                 }
6865
6866         }
6867         set_domain_attribute(sd, attr);
6868
6869         return sd;
6870 }
6871
6872 /*
6873  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6874  * to the individual cpus
6875  */
6876 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6877                                struct sched_domain_attr *attr)
6878 {
6879         enum s_alloc alloc_state;
6880         struct sched_domain *sd;
6881         struct s_data d;
6882         int i, ret = -ENOMEM;
6883
6884         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6885         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6886                 goto error;
6887
6888         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6889         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6890                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6891
6892                 sd = NULL;
6893                 for_each_sd_topology(tl) {
6894                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6895                         if (tl == sched_domain_topology)
6896                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6897                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6898                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6899                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6900                                 break;
6901                 }
6902         }
6903
6904         /* Build the groups for the domains */
6905         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6906                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6907                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6908                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6909                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6910                                         goto error;
6911                         } else {
6912                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6913                                         goto error;
6914                         }
6915                 }
6916         }
6917
6918         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6919         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6920                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6921                         continue;
6922
6923                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6924                         claim_allocations(i, sd);
6925                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6926                 }
6927         }
6928
6929         /* Attach the domains */
6930         rcu_read_lock();
6931         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6932                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6933                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6934         }
6935         rcu_read_unlock();
6936
6937         ret = 0;
6938 error:
6939         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6940         return ret;
6941 }
6942
6943 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6944 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6945 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6946                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6947
6948 /*
6949  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6950  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6951  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6952  */
6953 static cpumask_var_t fallback_doms;
6954
6955 /*
6956  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6957  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6958  * or 0 if it stayed the same.
6959  */
6960 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6961 {
6962         return 0;
6963 }
6964
6965 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6966 {
6967         int i;
6968         cpumask_var_t *doms;
6969
6970         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6971         if (!doms)
6972                 return NULL;
6973         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6974                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6975                         free_sched_domains(doms, i);
6976                         return NULL;
6977                 }
6978         }
6979         return doms;
6980 }
6981
6982 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6983 {
6984         unsigned int i;
6985         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6986                 free_cpumask_var(doms[i]);
6987         kfree(doms);
6988 }
6989
6990 /*
6991  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6992  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6993  * exclude other special cases in the future.
6994  */
6995 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6996 {
6997         int err;
6998
6999         arch_update_cpu_topology();
7000         ndoms_cur = 1;
7001         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7002         if (!doms_cur)
7003                 doms_cur = &fallback_doms;
7004         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7005         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7006         register_sched_domain_sysctl();
7007
7008         return err;
7009 }
7010
7011 /*
7012  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7013  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7014  */
7015 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7016 {
7017         int i;
7018
7019         rcu_read_lock();
7020         for_each_cpu(i, cpu_map)
7021                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7022         rcu_read_unlock();
7023 }
7024
7025 /* handle null as "default" */
7026 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7027                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7028 {
7029         struct sched_domain_attr tmp;
7030
7031         /* fast path */
7032         if (!new && !cur)
7033                 return 1;
7034
7035         tmp = SD_ATTR_INIT;
7036         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7037                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7038                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7039 }
7040
7041 /*
7042  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7043  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7044  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7045  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7046  *
7047  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7048  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7049  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7050  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7051  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7052  * it as it is.
7053  *
7054  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7055  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7056  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7057  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7058  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7059  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7060  *
7061  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7062  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7063  * and it will not create the default domain.
7064  *
7065  * Call with hotplug lock held
7066  */
7067 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7068                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7069 {
7070         int i, j, n;
7071         int new_topology;
7072
7073         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7074
7075         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7076         unregister_sched_domain_sysctl();
7077
7078         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7079         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7080
7081         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7082
7083         /* Destroy deleted domains */
7084         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7085                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7086                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7087                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7088                                 goto match1;
7089                 }
7090                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7091                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7092 match1:
7093                 ;
7094         }
7095
7096         n = ndoms_cur;
7097         if (doms_new == NULL) {
7098                 n = 0;
7099                 doms_new = &fallback_doms;
7100                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7101                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7102         }
7103
7104         /* Build new domains */
7105         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7106                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7107                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7108                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7109                                 goto match2;
7110                 }
7111                 /* no match - add a new doms_new */
7112                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7113 match2:
7114                 ;
7115         }
7116
7117         /* Remember the new sched domains */
7118         if (doms_cur != &fallback_doms)
7119                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7120         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7121         doms_cur = doms_new;
7122         dattr_cur = dattr_new;
7123         ndoms_cur = ndoms_new;
7124
7125         register_sched_domain_sysctl();
7126
7127         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7128 }
7129
7130 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7131
7132 /*
7133  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7134  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7135  * around partition_sched_domains().
7136  *
7137  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7138  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7139  */
7140 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7141                              void *hcpu)
7142 {
7143         switch (action) {
7144         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7145         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7146
7147                 /*
7148                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7149                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7150                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7151                  * domain, ignoring cpusets.
7152                  */
7153                 num_cpus_frozen--;
7154                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7155                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7156                         break;
7157                 }
7158
7159                 /*
7160                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7161                  * restore the original sched domains by considering the
7162                  * cpuset configurations.
7163                  */
7164
7165         case CPU_ONLINE:
7166                 cpuset_update_active_cpus(true);
7167                 break;
7168         default:
7169                 return NOTIFY_DONE;
7170         }
7171         return NOTIFY_OK;
7172 }
7173
7174 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7175                                void *hcpu)
7176 {
7177         unsigned long flags;
7178         long cpu = (long)hcpu;
7179         struct dl_bw *dl_b;
7180         bool overflow;
7181         int cpus;
7182
7183         switch (action) {
7184         case CPU_DOWN_PREPARE:
7185                 rcu_read_lock_sched();
7186                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7187
7188                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7189                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7190                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7191                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7192
7193                 rcu_read_unlock_sched();
7194
7195                 if (overflow)
7196                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7197                 cpuset_update_active_cpus(false);
7198                 break;
7199         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7200                 num_cpus_frozen++;
7201                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7202                 break;
7203         default:
7204                 return NOTIFY_DONE;
7205         }
7206         return NOTIFY_OK;
7207 }
7208
7209 void __init sched_init_smp(void)
7210 {
7211         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7212
7213         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7214         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7215
7216         /* nohz_full won't take effect without isolating the cpus. */
7217         tick_nohz_full_add_cpus_to(cpu_isolated_map);
7218
7219         sched_init_numa();
7220
7221         /*
7222          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7223          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7224          * happen.
7225          */
7226         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7227         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7228         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7229         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7230                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7231         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7232
7233         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7234         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7235         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7236
7237         init_hrtick();
7238
7239         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7240         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7241                 BUG();
7242         sched_init_granularity();
7243         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7244
7245         init_sched_rt_class();
7246         init_sched_dl_class();
7247 }
7248 #else
7249 void __init sched_init_smp(void)
7250 {
7251         sched_init_granularity();
7252 }
7253 #endif /* CONFIG_SMP */
7254
7255 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7256 {
7257         return in_lock_functions(addr) ||
7258                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7259                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7260 }
7261
7262 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7263 /*
7264  * Default task group.
7265  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7266  */
7267 struct task_group root_task_group;
7268 LIST_HEAD(task_groups);
7269 #endif
7270
7271 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7272
7273 void __init sched_init(void)
7274 {
7275         int i, j;
7276         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7277
7278 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7279         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7280 #endif
7281 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7282         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7283 #endif
7284         if (alloc_size) {
7285                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7286
7287 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7288                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7289                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7290
7291                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7292                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7293
7294 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7295 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7296                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7297                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7298
7299                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7300                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7301
7302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7303         }
7304 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7305         for_each_possible_cpu(i) {
7306                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7307                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7308         }
7309 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7310
7311         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7312                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7313         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7314                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7315
7316 #ifdef CONFIG_SMP
7317         init_defrootdomain();
7318 #endif
7319
7320 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7321         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7322                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7323 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7324
7325 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7326         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7327         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7328         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7329         autogroup_init(&init_task);
7330
7331 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7332
7333         for_each_possible_cpu(i) {
7334                 struct rq *rq;
7335
7336                 rq = cpu_rq(i);
7337                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7338                 rq->nr_running = 0;
7339                 rq->calc_load_active = 0;
7340                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7341                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7342                 init_rt_rq(&rq->rt);
7343                 init_dl_rq(&rq->dl);
7344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7345                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7346                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7347                 /*
7348                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7349                  *
7350                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7351                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7352                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7353                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7354                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7355                  * (se->load.weight).
7356                  *
7357                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7358                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7359                  * then A0's share of the cpu resource is:
7360                  *
7361                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7362                  *
7363                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7364                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7365                  */
7366                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7367                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7368 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7369
7370                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7371 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7372                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7373 #endif
7374
7375                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7376                         rq->cpu_load[j] = 0;
7377
7378                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7379
7380 #ifdef CONFIG_SMP
7381                 rq->sd = NULL;
7382                 rq->rd = NULL;
7383                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7384                 rq->balance_callback = NULL;
7385                 rq->active_balance = 0;
7386                 rq->next_balance = jiffies;
7387                 rq->push_cpu = 0;
7388                 rq->cpu = i;
7389                 rq->online = 0;
7390                 rq->idle_stamp = 0;
7391                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7392                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7393
7394                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7395
7396                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7397 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7398                 rq->nohz_flags = 0;
7399 #endif
7400 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7401                 rq->last_sched_tick = 0;
7402 #endif
7403 #endif
7404                 init_rq_hrtick(rq);
7405                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7406         }
7407
7408         set_load_weight(&init_task);
7409
7410 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7411         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7412 #endif
7413
7414         /*
7415          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7416          */
7417         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7418         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7419
7420         /*
7421          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7422          */
7423         current->sched_class = &fair_sched_class;
7424
7425         /*
7426          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7427          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7428          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7429          * when this runqueue becomes "idle".
7430          */
7431         init_idle(current, smp_processor_id());
7432
7433         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7434
7435 #ifdef CONFIG_SMP
7436         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7437         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7438         if (cpu_isolated_map == NULL)
7439                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7440         idle_thread_set_boot_cpu();
7441         set_cpu_rq_start_time();
7442 #endif
7443         init_sched_fair_class();
7444
7445         scheduler_running = 1;
7446 }
7447
7448 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7449 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7450 {
7451         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7452
7453         return (nested == preempt_offset);
7454 }
7455
7456 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7457 {
7458         /*
7459          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7460          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7461          * otherwise we will destroy state.
7462          */
7463         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7464                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7465                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7466                         current->state,
7467                         (void *)current->task_state_change,
7468                         (void *)current->task_state_change);
7469
7470         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7471 }
7472 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7473
7474 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7475 {
7476         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7477
7478         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7479         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7480              !is_idle_task(current)) ||
7481             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7482                 return;
7483         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7484                 return;
7485         prev_jiffy = jiffies;
7486
7487         printk(KERN_ERR
7488                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7489                         file, line);
7490         printk(KERN_ERR
7491                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7492                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7493                         current->pid, current->comm);
7494
7495         if (task_stack_end_corrupted(current))
7496                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7497
7498         debug_show_held_locks(current);
7499         if (irqs_disabled())
7500                 print_irqtrace_events(current);
7501 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7502         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7503                 pr_err("Preemption disabled at:");
7504                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7505                 pr_cont("\n");
7506         }
7507 #endif
7508         dump_stack();
7509 }
7510 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7511 #endif
7512
7513 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7514 void normalize_rt_tasks(void)
7515 {
7516         struct task_struct *g, *p;
7517         struct sched_attr attr = {
7518                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7519         };
7520
7521         read_lock(&tasklist_lock);
7522         for_each_process_thread(g, p) {
7523                 /*
7524                  * Only normalize user tasks:
7525                  */
7526                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7527                         continue;
7528
7529                 p->se.exec_start                = 0;
7530 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7531                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7532                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7533                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7534 #endif
7535
7536                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7537                         /*
7538                          * Renice negative nice level userspace
7539                          * tasks back to 0:
7540                          */
7541                         if (task_nice(p) < 0)
7542                                 set_user_nice(p, 0);
7543                         continue;
7544                 }
7545
7546                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7547         }
7548         read_unlock(&tasklist_lock);
7549 }
7550
7551 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7552
7553 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7554 /*
7555  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7556  *
7557  * They can only be called when the whole system has been
7558  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7559  * activity can take place. Using them for anything else would
7560  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7561  * under any other configuration.
7562  */
7563
7564 /**
7565  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7566  * @cpu: the processor in question.
7567  *
7568  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7569  *
7570  * Return: The current task for @cpu.
7571  */
7572 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7573 {
7574         return cpu_curr(cpu);
7575 }
7576
7577 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7578
7579 #ifdef CONFIG_IA64
7580 /**
7581  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7582  * @cpu: the processor in question.
7583  * @p: the task pointer to set.
7584  *
7585  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7586  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7587  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7588  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7589  * and caller must save the original value of the current task (see
7590  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7591  * re-starting the system.
7592  *
7593  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7594  */
7595 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7596 {
7597         cpu_curr(cpu) = p;
7598 }
7599
7600 #endif
7601
7602 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7603 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7604 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7605
7606 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7607 {
7608         free_fair_sched_group(tg);
7609         free_rt_sched_group(tg);
7610         autogroup_free(tg);
7611         kfree(tg);
7612 }
7613
7614 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7615 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7616 {
7617         struct task_group *tg;
7618
7619         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7620         if (!tg)
7621                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7622
7623         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7624                 goto err;
7625
7626         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7627                 goto err;
7628
7629         return tg;
7630
7631 err:
7632         free_sched_group(tg);
7633         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7634 }
7635
7636 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7637 {
7638         unsigned long flags;
7639
7640         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7641         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7642
7643         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7644
7645         tg->parent = parent;
7646         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7647         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7648         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7649 }
7650
7651 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7652 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7653 {
7654         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7655         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7656 }
7657
7658 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7659 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7660 {
7661         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7662         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7663 }
7664
7665 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7666 {
7667         unsigned long flags;
7668         int i;
7669
7670         /* end participation in shares distribution */
7671         for_each_possible_cpu(i)
7672                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7673
7674         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7675         list_del_rcu(&tg->list);
7676         list_del_rcu(&tg->siblings);
7677         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7678 }
7679
7680 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7681  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7682  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7683  *      reflect its new group.
7684  */
7685 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7686 {
7687         struct task_group *tg;
7688         int queued, running;
7689         unsigned long flags;
7690         struct rq *rq;
7691
7692         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7693
7694         running = task_current(rq, tsk);
7695         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7696
7697         if (queued)
7698                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7699         if (unlikely(running))
7700                 put_prev_task(rq, tsk);
7701
7702         /*
7703          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7704          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7705          * to prevent lockdep warnings.
7706          */
7707         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7708                           struct task_group, css);
7709         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7710         tsk->sched_task_group = tg;
7711
7712 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7713         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7714                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7715         else
7716 #endif
7717                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7718
7719         if (unlikely(running))
7720                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7721         if (queued)
7722                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7723
7724         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7725 }
7726 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7727
7728 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7729 /*
7730  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7731  */
7732 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7733
7734 /* Must be called with tasklist_lock held */
7735 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7736 {
7737         struct task_struct *g, *p;
7738
7739         /*
7740          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7741          */
7742         if (task_group_is_autogroup(tg))
7743                 return 0;
7744
7745         for_each_process_thread(g, p) {
7746                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7747                         return 1;
7748         }
7749
7750         return 0;
7751 }
7752
7753 struct rt_schedulable_data {
7754         struct task_group *tg;
7755         u64 rt_period;
7756         u64 rt_runtime;
7757 };
7758
7759 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7760 {
7761         struct rt_schedulable_data *d = data;
7762         struct task_group *child;
7763         unsigned long total, sum = 0;
7764         u64 period, runtime;
7765
7766         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7767         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7768
7769         if (tg == d->tg) {
7770                 period = d->rt_period;
7771                 runtime = d->rt_runtime;
7772         }
7773
7774         /*
7775          * Cannot have more runtime than the period.
7776          */
7777         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7778                 return -EINVAL;
7779
7780         /*
7781          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7782          */
7783         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7784                 return -EBUSY;
7785
7786         total = to_ratio(period, runtime);
7787
7788         /*
7789          * Nobody can have more than the global setting allows.
7790          */
7791         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7792                 return -EINVAL;
7793
7794         /*
7795          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7796          */
7797         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7798                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7799                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7800
7801                 if (child == d->tg) {
7802                         period = d->rt_period;
7803                         runtime = d->rt_runtime;
7804                 }
7805
7806                 sum += to_ratio(period, runtime);
7807         }
7808
7809         if (sum > total)
7810                 return -EINVAL;
7811
7812         return 0;
7813 }
7814
7815 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7816 {
7817         int ret;
7818
7819         struct rt_schedulable_data data = {
7820                 .tg = tg,
7821                 .rt_period = period,
7822                 .rt_runtime = runtime,
7823         };
7824
7825         rcu_read_lock();
7826         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7827         rcu_read_unlock();
7828
7829         return ret;
7830 }
7831
7832 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7833                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7834 {
7835         int i, err = 0;
7836
7837         /*
7838          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7839          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7840          */
7841         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7842                 return -EINVAL;
7843
7844         /* No period doesn't make any sense. */
7845         if (rt_period == 0)
7846                 return -EINVAL;
7847
7848         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7849         read_lock(&tasklist_lock);
7850         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7851         if (err)
7852                 goto unlock;
7853
7854         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7855         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7856         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7857
7858         for_each_possible_cpu(i) {
7859                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7860
7861                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7862                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7863                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7864         }
7865         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7866 unlock:
7867         read_unlock(&tasklist_lock);
7868         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7869
7870         return err;
7871 }
7872
7873 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7874 {
7875         u64 rt_runtime, rt_period;
7876
7877         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7878         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7879         if (rt_runtime_us < 0)
7880                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7881
7882         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7883 }
7884
7885 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7886 {
7887         u64 rt_runtime_us;
7888
7889         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7890                 return -1;
7891
7892         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7893         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7894         return rt_runtime_us;
7895 }
7896
7897 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7898 {
7899         u64 rt_runtime, rt_period;
7900
7901         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7902         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7903
7904         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7905 }
7906
7907 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7908 {
7909         u64 rt_period_us;
7910
7911         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7912         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7913         return rt_period_us;
7914 }
7915 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7916
7917 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7918 static int sched_rt_global_constraints(void)
7919 {
7920         int ret = 0;
7921
7922         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7923         read_lock(&tasklist_lock);
7924         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7925         read_unlock(&tasklist_lock);
7926         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7927
7928         return ret;
7929 }
7930
7931 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7932 {
7933         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7934         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7935                 return 0;
7936
7937         return 1;
7938 }
7939
7940 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7941 static int sched_rt_global_constraints(void)
7942 {
7943         unsigned long flags;
7944         int i, ret = 0;
7945
7946         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7947         for_each_possible_cpu(i) {
7948                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7949
7950                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7951                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7952                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7953         }
7954         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7955
7956         return ret;
7957 }
7958 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7959
7960 static int sched_dl_global_validate(void)
7961 {
7962         u64 runtime = global_rt_runtime();
7963         u64 period = global_rt_period();
7964         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7965         struct dl_bw *dl_b;
7966         int cpu, ret = 0;
7967         unsigned long flags;
7968
7969         /*
7970          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7971          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7972          * any of the root_domains.
7973          *
7974          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7975          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7976          * solutions is welcome!
7977          */
7978         for_each_possible_cpu(cpu) {
7979                 rcu_read_lock_sched();
7980                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7981
7982                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7983                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7984                         ret = -EBUSY;
7985                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7986
7987                 rcu_read_unlock_sched();
7988
7989                 if (ret)
7990                         break;
7991         }
7992
7993         return ret;
7994 }
7995
7996 static void sched_dl_do_global(void)
7997 {
7998         u64 new_bw = -1;
7999         struct dl_bw *dl_b;
8000         int cpu;
8001         unsigned long flags;
8002
8003         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8004         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8005
8006         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8007                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8008
8009         /*
8010          * FIXME: As above...
8011          */
8012         for_each_possible_cpu(cpu) {
8013                 rcu_read_lock_sched();
8014                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8015
8016                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8017                 dl_b->bw = new_bw;
8018                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8019
8020                 rcu_read_unlock_sched();
8021         }
8022 }
8023
8024 static int sched_rt_global_validate(void)
8025 {
8026         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8027                 return -EINVAL;
8028
8029         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8030                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8031                 return -EINVAL;
8032
8033         return 0;
8034 }
8035
8036 static void sched_rt_do_global(void)
8037 {
8038         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8039         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8040 }
8041
8042 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8043                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8044                 loff_t *ppos)
8045 {
8046         int old_period, old_runtime;
8047         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8048         int ret;
8049
8050         mutex_lock(&mutex);
8051         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8052         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8053
8054         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8055
8056         if (!ret && write) {
8057                 ret = sched_rt_global_validate();
8058                 if (ret)
8059                         goto undo;
8060
8061                 ret = sched_dl_global_validate();
8062                 if (ret)
8063                         goto undo;
8064
8065                 ret = sched_rt_global_constraints();
8066                 if (ret)
8067                         goto undo;
8068
8069                 sched_rt_do_global();
8070                 sched_dl_do_global();
8071         }
8072         if (0) {
8073 undo:
8074                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8075                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8076         }
8077         mutex_unlock(&mutex);
8078
8079         return ret;
8080 }
8081
8082 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8083                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8084                 loff_t *ppos)
8085 {
8086         int ret;
8087         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8088
8089         mutex_lock(&mutex);
8090         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8091         /* make sure that internally we keep jiffies */
8092         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8093         if (!ret && write) {
8094                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8095                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8096         }
8097         mutex_unlock(&mutex);
8098         return ret;
8099 }
8100
8101 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8102
8103 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8104 {
8105         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8106 }
8107
8108 static struct cgroup_subsys_state *
8109 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8110 {
8111         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8112         struct task_group *tg;
8113
8114         if (!parent) {
8115                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8116                 return &root_task_group.css;
8117         }
8118
8119         tg = sched_create_group(parent);
8120         if (IS_ERR(tg))
8121                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8122
8123         return &tg->css;
8124 }
8125
8126 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8127 {
8128         struct task_group *tg = css_tg(css);
8129         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8130
8131         if (parent)
8132                 sched_online_group(tg, parent);
8133         return 0;
8134 }
8135
8136 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8137 {
8138         struct task_group *tg = css_tg(css);
8139
8140         sched_destroy_group(tg);
8141 }
8142
8143 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8144 {
8145         struct task_group *tg = css_tg(css);
8146
8147         sched_offline_group(tg);
8148 }
8149
8150 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8151 {
8152         sched_move_task(task);
8153 }
8154
8155 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8156                                  struct cgroup_taskset *tset)
8157 {
8158         struct task_struct *task;
8159
8160         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
8161 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8162                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8163                         return -EINVAL;
8164 #else
8165                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8166                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8167                         return -EINVAL;
8168 #endif
8169         }
8170         return 0;
8171 }
8172
8173 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8174                               struct cgroup_taskset *tset)
8175 {
8176         struct task_struct *task;
8177
8178         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
8179                 sched_move_task(task);
8180 }
8181
8182 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
8183                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
8184                             struct task_struct *task)
8185 {
8186         sched_move_task(task);
8187 }
8188
8189 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8190 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8191                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8192 {
8193         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8194 }
8195
8196 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8197                                struct cftype *cft)
8198 {
8199         struct task_group *tg = css_tg(css);
8200
8201         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8202 }
8203
8204 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8205 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8206
8207 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8208 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8209
8210 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8211
8212 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8213 {
8214         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8215         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8216
8217         if (tg == &root_task_group)
8218                 return -EINVAL;
8219
8220         /*
8221          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8222          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8223          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8224          */
8225         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8226                 return -EINVAL;
8227
8228         /*
8229          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8230          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8231          * feasibility.
8232          */
8233         if (period > max_cfs_quota_period)
8234                 return -EINVAL;
8235
8236         /*
8237          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8238          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8239          */
8240         get_online_cpus();
8241         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8242         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8243         if (ret)
8244                 goto out_unlock;
8245
8246         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8247         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8248         /*
8249          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8250          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8251          */
8252         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8253                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8254         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8255         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8256         cfs_b->quota = quota;
8257
8258         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8259         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8260         if (runtime_enabled)
8261                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8262         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8263
8264         for_each_online_cpu(i) {
8265                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8266                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8267
8268                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8269                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8270                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8271
8272                 if (cfs_rq->throttled)
8273                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8274                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8275         }
8276         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8277                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8278 out_unlock:
8279         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8280         put_online_cpus();
8281
8282         return ret;
8283 }
8284
8285 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8286 {
8287         u64 quota, period;
8288
8289         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8290         if (cfs_quota_us < 0)
8291                 quota = RUNTIME_INF;
8292         else
8293                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8294
8295         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8296 }
8297
8298 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8299 {
8300         u64 quota_us;
8301
8302         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8303                 return -1;
8304
8305         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8306         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8307
8308         return quota_us;
8309 }
8310
8311 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8312 {
8313         u64 quota, period;
8314
8315         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8316         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8317
8318         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8319 }
8320
8321 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8322 {
8323         u64 cfs_period_us;
8324
8325         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8326         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8327
8328         return cfs_period_us;
8329 }
8330
8331 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8332                                   struct cftype *cft)
8333 {
8334         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8335 }
8336
8337 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8338                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8339 {
8340         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8341 }
8342
8343 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8344                                    struct cftype *cft)
8345 {
8346         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8347 }
8348
8349 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8350                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8351 {
8352         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8353 }
8354
8355 struct cfs_schedulable_data {
8356         struct task_group *tg;
8357         u64 period, quota;
8358 };
8359
8360 /*
8361  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8362  * note: units are usecs
8363  */
8364 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8365                                struct cfs_schedulable_data *d)
8366 {
8367         u64 quota, period;
8368
8369         if (tg == d->tg) {
8370                 period = d->period;
8371                 quota = d->quota;
8372         } else {
8373                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8374                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8375         }
8376
8377         /* note: these should typically be equivalent */
8378         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8379                 return RUNTIME_INF;
8380
8381         return to_ratio(period, quota);
8382 }
8383
8384 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8385 {
8386         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8387         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8388         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8389
8390         if (!tg->parent) {
8391                 quota = RUNTIME_INF;
8392         } else {
8393                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8394
8395                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8396                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8397
8398                 /*
8399                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8400                  * limit is set
8401                  */
8402                 if (quota == RUNTIME_INF)
8403                         quota = parent_quota;
8404                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8405                         return -EINVAL;
8406         }
8407         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8408
8409         return 0;
8410 }
8411
8412 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8413 {
8414         int ret;
8415         struct cfs_schedulable_data data = {
8416                 .tg = tg,
8417                 .period = period,
8418                 .quota = quota,
8419         };
8420
8421         if (quota != RUNTIME_INF) {
8422                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8423                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8424         }
8425
8426         rcu_read_lock();
8427         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8428         rcu_read_unlock();
8429
8430         return ret;
8431 }
8432
8433 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8434 {
8435         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8436         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8437
8438         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8439         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8440         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8441
8442         return 0;
8443 }
8444 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8445 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8446
8447 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8448 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8449                                 struct cftype *cft, s64 val)
8450 {
8451         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8452 }
8453
8454 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8455                                struct cftype *cft)
8456 {
8457         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8458 }
8459
8460 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8461                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8462 {
8463         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8464 }
8465
8466 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8467                                    struct cftype *cft)
8468 {
8469         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8470 }
8471 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8472
8473 static struct cftype cpu_files[] = {
8474 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8475         {
8476                 .name = "shares",
8477                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8478                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8479         },
8480 #endif
8481 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8482         {
8483                 .name = "cfs_quota_us",
8484                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8485                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8486         },
8487         {
8488                 .name = "cfs_period_us",
8489                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8490                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8491         },
8492         {
8493                 .name = "stat",
8494                 .seq_show = cpu_stats_show,
8495         },
8496 #endif
8497 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8498         {
8499                 .name = "rt_runtime_us",
8500                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8501                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8502         },
8503         {
8504                 .name = "rt_period_us",
8505                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8506                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8507         },
8508 #endif
8509         { }     /* terminate */
8510 };
8511
8512 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8513         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8514         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8515         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8516         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8517         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8518         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8519         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8520         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8521         .legacy_cftypes = cpu_files,
8522         .early_init     = 1,
8523 };
8524
8525 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8526
8527 void dump_cpu_task(int cpu)
8528 {
8529         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8530         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8531 }