sched/fair: Initialize task load and utilization before placing task on rq
[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 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2118
2119 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2120
2121 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2122 {
2123         if (enabled)
2124                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2125         else
2126                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2127 }
2128
2129 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2130 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2131                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2132 {
2133         struct ctl_table t;
2134         int err;
2135         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2136
2137         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2138                 return -EPERM;
2139
2140         t = *table;
2141         t.data = &state;
2142         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2143         if (err < 0)
2144                 return err;
2145         if (write)
2146                 set_numabalancing_state(state);
2147         return err;
2148 }
2149 #endif
2150 #endif
2151
2152 /*
2153  * fork()/clone()-time setup:
2154  */
2155 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2156 {
2157         unsigned long flags;
2158         int cpu = get_cpu();
2159
2160         __sched_fork(clone_flags, p);
2161         /*
2162          * We mark the process as running here. This guarantees that
2163          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2164          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2165          */
2166         p->state = TASK_RUNNING;
2167
2168         /*
2169          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2170          */
2171         p->prio = current->normal_prio;
2172
2173         /*
2174          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2175          */
2176         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2177                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2178                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2179                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2180                         p->rt_priority = 0;
2181                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2182                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2183
2184                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2185                 set_load_weight(p);
2186
2187                 /*
2188                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2189                  * fulfilled its duty:
2190                  */
2191                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2192         }
2193
2194         if (dl_prio(p->prio)) {
2195                 put_cpu();
2196                 return -EAGAIN;
2197         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2198                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2199         } else {
2200                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2201         }
2202
2203         if (p->sched_class->task_fork)
2204                 p->sched_class->task_fork(p);
2205
2206         /*
2207          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2208          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2209          * is ran before sched_fork().
2210          *
2211          * Silence PROVE_RCU.
2212          */
2213         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2214         set_task_cpu(p, cpu);
2215         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2216
2217 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2218         if (likely(sched_info_on()))
2219                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2220 #endif
2221 #if defined(CONFIG_SMP)
2222         p->on_cpu = 0;
2223 #endif
2224         init_task_preempt_count(p);
2225 #ifdef CONFIG_SMP
2226         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2227         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2228 #endif
2229
2230         put_cpu();
2231         return 0;
2232 }
2233
2234 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2235 {
2236         if (runtime == RUNTIME_INF)
2237                 return 1ULL << 20;
2238
2239         /*
2240          * Doing this here saves a lot of checks in all
2241          * the calling paths, and returning zero seems
2242          * safe for them anyway.
2243          */
2244         if (period == 0)
2245                 return 0;
2246
2247         return div64_u64(runtime << 20, period);
2248 }
2249
2250 #ifdef CONFIG_SMP
2251 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2252 {
2253         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2254                          "sched RCU must be held");
2255         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2256 }
2257
2258 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2259 {
2260         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2261         int cpus = 0;
2262
2263         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2264                          "sched RCU must be held");
2265         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2266                 cpus++;
2267
2268         return cpus;
2269 }
2270 #else
2271 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2272 {
2273         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2274 }
2275
2276 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2277 {
2278         return 1;
2279 }
2280 #endif
2281
2282 /*
2283  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2284  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2285  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2286  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2287  *
2288  * This function is called while holding p's rq->lock.
2289  *
2290  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2291  * __setparam_dl().
2292  */
2293 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2294                        const struct sched_attr *attr)
2295 {
2296
2297         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2298         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2299         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2300         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2301         int cpus, err = -1;
2302
2303         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2304                 return 0;
2305
2306         /*
2307          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2308          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2309          * allocated bandwidth of the container.
2310          */
2311         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2312         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2313         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2314             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2315                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2316                 err = 0;
2317         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2318                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2319                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2320                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2321                 err = 0;
2322         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2323                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2324                 err = 0;
2325         }
2326         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2327
2328         return err;
2329 }
2330
2331 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2332
2333 /*
2334  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2335  *
2336  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2337  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2338  * on the runqueue and wakes it.
2339  */
2340 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2341 {
2342         unsigned long flags;
2343         struct rq *rq;
2344
2345         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2346         /* Initialize new task's runnable average */
2347         init_entity_runnable_average(&p->se);
2348 #ifdef CONFIG_SMP
2349         /*
2350          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2351          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2352          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2353          */
2354         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2355 #endif
2356
2357         rq = __task_rq_lock(p);
2358         activate_task(rq, p, 0);
2359         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2360         trace_sched_wakeup_new(p);
2361         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2362 #ifdef CONFIG_SMP
2363         if (p->sched_class->task_woken)
2364                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2365 #endif
2366         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2367 }
2368
2369 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2370
2371 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2372
2373 void preempt_notifier_inc(void)
2374 {
2375         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2376 }
2377 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2378
2379 void preempt_notifier_dec(void)
2380 {
2381         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2382 }
2383 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2384
2385 /**
2386  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2387  * @notifier: notifier struct to register
2388  */
2389 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2390 {
2391         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2392                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2393
2394         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2395 }
2396 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2397
2398 /**
2399  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2400  * @notifier: notifier struct to unregister
2401  *
2402  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2403  */
2404 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2405 {
2406         hlist_del(&notifier->link);
2407 }
2408 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2409
2410 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2411 {
2412         struct preempt_notifier *notifier;
2413
2414         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2415                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2416 }
2417
2418 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2419 {
2420         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2421                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2422 }
2423
2424 static void
2425 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2426                                    struct task_struct *next)
2427 {
2428         struct preempt_notifier *notifier;
2429
2430         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2431                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2432 }
2433
2434 static __always_inline void
2435 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2436                                  struct task_struct *next)
2437 {
2438         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2439                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2440 }
2441
2442 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2443
2444 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2445 {
2446 }
2447
2448 static inline void
2449 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2450                                  struct task_struct *next)
2451 {
2452 }
2453
2454 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2455
2456 /**
2457  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2458  * @rq: the runqueue preparing to switch
2459  * @prev: the current task that is being switched out
2460  * @next: the task we are going to switch to.
2461  *
2462  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2463  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2464  * switch.
2465  *
2466  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2467  * hooks.
2468  */
2469 static inline void
2470 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2471                     struct task_struct *next)
2472 {
2473         trace_sched_switch(prev, next);
2474         sched_info_switch(rq, prev, next);
2475         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2476         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2477         prepare_lock_switch(rq, next);
2478         prepare_arch_switch(next);
2479 }
2480
2481 /**
2482  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2483  * @prev: the thread we just switched away from.
2484  *
2485  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2486  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2487  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2488  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2489  *
2490  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2491  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2492  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2493  * details.)
2494  *
2495  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2496  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2497  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2498  * because prev may have moved to another CPU.
2499  */
2500 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2501         __releases(rq->lock)
2502 {
2503         struct rq *rq = this_rq();
2504         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2505         long prev_state;
2506
2507         rq->prev_mm = NULL;
2508
2509         /*
2510          * A task struct has one reference for the use as "current".
2511          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2512          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2513          * the scheduled task must drop that reference.
2514          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2515          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2516          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2517          * be dropped twice.
2518          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2519          */
2520         prev_state = prev->state;
2521         vtime_task_switch(prev);
2522         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2523         finish_lock_switch(rq, prev);
2524         finish_arch_post_lock_switch();
2525
2526         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2527         if (mm)
2528                 mmdrop(mm);
2529         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2530                 if (prev->sched_class->task_dead)
2531                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2532
2533                 /*
2534                  * Remove function-return probe instances associated with this
2535                  * task and put them back on the free list.
2536                  */
2537                 kprobe_flush_task(prev);
2538                 put_task_struct(prev);
2539         }
2540
2541         tick_nohz_task_switch();
2542         return rq;
2543 }
2544
2545 #ifdef CONFIG_SMP
2546
2547 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2548 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2549 {
2550         struct callback_head *head, *next;
2551         void (*func)(struct rq *rq);
2552         unsigned long flags;
2553
2554         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2555         head = rq->balance_callback;
2556         rq->balance_callback = NULL;
2557         while (head) {
2558                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2559                 next = head->next;
2560                 head->next = NULL;
2561                 head = next;
2562
2563                 func(rq);
2564         }
2565         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2566 }
2567
2568 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2569 {
2570         if (unlikely(rq->balance_callback))
2571                 __balance_callback(rq);
2572 }
2573
2574 #else
2575
2576 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2577 {
2578 }
2579
2580 #endif
2581
2582 /**
2583  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2584  * @prev: the thread we just switched away from.
2585  */
2586 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2587         __releases(rq->lock)
2588 {
2589         struct rq *rq;
2590
2591         /* finish_task_switch() drops rq->lock and enables preemtion */
2592         preempt_disable();
2593         rq = finish_task_switch(prev);
2594         balance_callback(rq);
2595         preempt_enable();
2596
2597         if (current->set_child_tid)
2598                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2599 }
2600
2601 /*
2602  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2603  */
2604 static inline struct rq *
2605 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2606                struct task_struct *next)
2607 {
2608         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2609
2610         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2611
2612         mm = next->mm;
2613         oldmm = prev->active_mm;
2614         /*
2615          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2616          * combine the page table reload and the switch backend into
2617          * one hypercall.
2618          */
2619         arch_start_context_switch(prev);
2620
2621         if (!mm) {
2622                 next->active_mm = oldmm;
2623                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2624                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2625         } else
2626                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2627
2628         if (!prev->mm) {
2629                 prev->active_mm = NULL;
2630                 rq->prev_mm = oldmm;
2631         }
2632         /*
2633          * Since the runqueue lock will be released by the next
2634          * task (which is an invalid locking op but in the case
2635          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2636          * do an early lockdep release here:
2637          */
2638         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2639         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2640
2641         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2642         switch_to(prev, next, prev);
2643         barrier();
2644
2645         return finish_task_switch(prev);
2646 }
2647
2648 /*
2649  * nr_running and nr_context_switches:
2650  *
2651  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2652  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2653  */
2654 unsigned long nr_running(void)
2655 {
2656         unsigned long i, sum = 0;
2657
2658         for_each_online_cpu(i)
2659                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2660
2661         return sum;
2662 }
2663
2664 /*
2665  * Check if only the current task is running on the cpu.
2666  */
2667 bool single_task_running(void)
2668 {
2669         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2670                 return true;
2671         else
2672                 return false;
2673 }
2674 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2675
2676 unsigned long long nr_context_switches(void)
2677 {
2678         int i;
2679         unsigned long long sum = 0;
2680
2681         for_each_possible_cpu(i)
2682                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2683
2684         return sum;
2685 }
2686
2687 unsigned long nr_iowait(void)
2688 {
2689         unsigned long i, sum = 0;
2690
2691         for_each_possible_cpu(i)
2692                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2693
2694         return sum;
2695 }
2696
2697 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2698 {
2699         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2700         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2701 }
2702
2703 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2704 {
2705         struct rq *rq = this_rq();
2706         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2707         *load = rq->load.weight;
2708 }
2709
2710 #ifdef CONFIG_SMP
2711
2712 /*
2713  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2714  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2715  */
2716 void sched_exec(void)
2717 {
2718         struct task_struct *p = current;
2719         unsigned long flags;
2720         int dest_cpu;
2721
2722         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2723         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2724         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2725                 goto unlock;
2726
2727         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2728                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2729
2730                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2731                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2732                 return;
2733         }
2734 unlock:
2735         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2736 }
2737
2738 #endif
2739
2740 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2741 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2742
2743 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2744 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2745
2746 /*
2747  * Return accounted runtime for the task.
2748  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2749  * pending runtime that have not been accounted yet.
2750  */
2751 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2752 {
2753         unsigned long flags;
2754         struct rq *rq;
2755         u64 ns;
2756
2757 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2758         /*
2759          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2760          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2761          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2762          *
2763          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2764          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2765          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2766          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2767          * been accounted, so we're correct here as well.
2768          */
2769         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2770                 return p->se.sum_exec_runtime;
2771 #endif
2772
2773         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2774         /*
2775          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2776          * project cycles that may never be accounted to this
2777          * thread, breaking clock_gettime().
2778          */
2779         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2780                 update_rq_clock(rq);
2781                 p->sched_class->update_curr(rq);
2782         }
2783         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2784         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2785
2786         return ns;
2787 }
2788
2789 /*
2790  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2791  * We call it with interrupts disabled.
2792  */
2793 void scheduler_tick(void)
2794 {
2795         int cpu = smp_processor_id();
2796         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2797         struct task_struct *curr = rq->curr;
2798
2799         sched_clock_tick();
2800
2801         raw_spin_lock(&rq->lock);
2802         update_rq_clock(rq);
2803         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2804         update_cpu_load_active(rq);
2805         calc_global_load_tick(rq);
2806         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2807
2808         perf_event_task_tick();
2809
2810 #ifdef CONFIG_SMP
2811         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2812         trigger_load_balance(rq);
2813 #endif
2814         rq_last_tick_reset(rq);
2815 }
2816
2817 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2818 /**
2819  * scheduler_tick_max_deferment
2820  *
2821  * Keep at least one tick per second when a single
2822  * active task is running because the scheduler doesn't
2823  * yet completely support full dynticks environment.
2824  *
2825  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2826  * balancing, etc... continue to move forward, even
2827  * with a very low granularity.
2828  *
2829  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2830  */
2831 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2832 {
2833         struct rq *rq = this_rq();
2834         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2835
2836         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2837
2838         if (time_before_eq(next, now))
2839                 return 0;
2840
2841         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2842 }
2843 #endif
2844
2845 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2846 {
2847         if (in_lock_functions(addr)) {
2848                 addr = CALLER_ADDR2;
2849                 if (in_lock_functions(addr))
2850                         addr = CALLER_ADDR3;
2851         }
2852         return addr;
2853 }
2854
2855 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2856                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2857
2858 void preempt_count_add(int val)
2859 {
2860 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2861         /*
2862          * Underflow?
2863          */
2864         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2865                 return;
2866 #endif
2867         __preempt_count_add(val);
2868 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2869         /*
2870          * Spinlock count overflowing soon?
2871          */
2872         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2873                                 PREEMPT_MASK - 10);
2874 #endif
2875         if (preempt_count() == val) {
2876                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2877 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2878                 current->preempt_disable_ip = ip;
2879 #endif
2880                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2881         }
2882 }
2883 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2884 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2885
2886 void preempt_count_sub(int val)
2887 {
2888 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2889         /*
2890          * Underflow?
2891          */
2892         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2893                 return;
2894         /*
2895          * Is the spinlock portion underflowing?
2896          */
2897         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2898                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2899                 return;
2900 #endif
2901
2902         if (preempt_count() == val)
2903                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2904         __preempt_count_sub(val);
2905 }
2906 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2907 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2908
2909 #endif
2910
2911 /*
2912  * Print scheduling while atomic bug:
2913  */
2914 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2915 {
2916         if (oops_in_progress)
2917                 return;
2918
2919         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2920                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2921
2922         debug_show_held_locks(prev);
2923         print_modules();
2924         if (irqs_disabled())
2925                 print_irqtrace_events(prev);
2926 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2927         if (in_atomic_preempt_off()) {
2928                 pr_err("Preemption disabled at:");
2929                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2930                 pr_cont("\n");
2931         }
2932 #endif
2933         dump_stack();
2934         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2935 }
2936
2937 /*
2938  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2939  */
2940 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2941 {
2942 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2943         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2944 #endif
2945         /*
2946          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2947          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2948          * if we are scheduling when we should not.
2949          */
2950         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2951                 __schedule_bug(prev);
2952         rcu_sleep_check();
2953
2954         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2955
2956         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2957 }
2958
2959 /*
2960  * Pick up the highest-prio task:
2961  */
2962 static inline struct task_struct *
2963 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2964 {
2965         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2966         struct task_struct *p;
2967
2968         /*
2969          * Optimization: we know that if all tasks are in
2970          * the fair class we can call that function directly:
2971          */
2972         if (likely(prev->sched_class == class &&
2973                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2974                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2975                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2976                         goto again;
2977
2978                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2979                 if (unlikely(!p))
2980                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2981
2982                 return p;
2983         }
2984
2985 again:
2986         for_each_class(class) {
2987                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2988                 if (p) {
2989                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2990                                 goto again;
2991                         return p;
2992                 }
2993         }
2994
2995         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2996 }
2997
2998 /*
2999  * __schedule() is the main scheduler function.
3000  *
3001  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3002  *
3003  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3004  *
3005  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3006  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3007  *
3008  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3009  *      interrupt handler scheduler_tick().
3010  *
3011  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3012  *      task to the run-queue and that's it.
3013  *
3014  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3015  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3016  *      called on the nearest possible occasion:
3017  *
3018  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3019  *
3020  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3021  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3022  *           spin_unlock()!)
3023  *
3024  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3025  *           preemptible context
3026  *
3027  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3028  *         then at the next:
3029  *
3030  *          - cond_resched() call
3031  *          - explicit schedule() call
3032  *          - return from syscall or exception to user-space
3033  *          - return from interrupt-handler to user-space
3034  *
3035  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3036  */
3037 static void __sched __schedule(void)
3038 {
3039         struct task_struct *prev, *next;
3040         unsigned long *switch_count;
3041         struct rq *rq;
3042         int cpu;
3043
3044         cpu = smp_processor_id();
3045         rq = cpu_rq(cpu);
3046         rcu_note_context_switch();
3047         prev = rq->curr;
3048
3049         schedule_debug(prev);
3050
3051         if (sched_feat(HRTICK))
3052                 hrtick_clear(rq);
3053
3054         /*
3055          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3056          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3057          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3058          */
3059         smp_mb__before_spinlock();
3060         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3061         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3062
3063         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3064
3065         switch_count = &prev->nivcsw;
3066         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3067                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3068                         prev->state = TASK_RUNNING;
3069                 } else {
3070                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3071                         prev->on_rq = 0;
3072
3073                         /*
3074                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3075                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3076                          * concurrency.
3077                          */
3078                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3079                                 struct task_struct *to_wakeup;
3080
3081                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3082                                 if (to_wakeup)
3083                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3084                         }
3085                 }
3086                 switch_count = &prev->nvcsw;
3087         }
3088
3089         if (task_on_rq_queued(prev))
3090                 update_rq_clock(rq);
3091
3092         next = pick_next_task(rq, prev);
3093         clear_tsk_need_resched(prev);
3094         clear_preempt_need_resched();
3095         rq->clock_skip_update = 0;
3096
3097         if (likely(prev != next)) {
3098                 rq->nr_switches++;
3099                 rq->curr = next;
3100                 ++*switch_count;
3101
3102                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3103                 cpu = cpu_of(rq);
3104         } else {
3105                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3106                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3107         }
3108
3109         balance_callback(rq);
3110 }
3111
3112 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3113 {
3114         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3115                 return;
3116         /*
3117          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3118          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3119          */
3120         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3121                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3122 }
3123
3124 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3125 {
3126         struct task_struct *tsk = current;
3127
3128         sched_submit_work(tsk);
3129         do {
3130                 preempt_disable();
3131                 __schedule();
3132                 sched_preempt_enable_no_resched();
3133         } while (need_resched());
3134 }
3135 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3136
3137 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3138 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3139 {
3140         /*
3141          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3142          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3143          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3144          * we find a better solution.
3145          *
3146          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3147          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3148          * too frequently to make sense yet.
3149          */
3150         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3151         schedule();
3152         exception_exit(prev_state);
3153 }
3154 #endif
3155
3156 /**
3157  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3158  *
3159  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3160  */
3161 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3162 {
3163         sched_preempt_enable_no_resched();
3164         schedule();
3165         preempt_disable();
3166 }
3167
3168 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3169 {
3170         do {
3171                 preempt_active_enter();
3172                 __schedule();
3173                 preempt_active_exit();
3174
3175                 /*
3176                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3177                  * between schedule and now.
3178                  */
3179         } while (need_resched());
3180 }
3181
3182 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3183 /*
3184  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3185  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3186  * occur there and call schedule directly.
3187  */
3188 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3189 {
3190         /*
3191          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3192          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3193          */
3194         if (likely(!preemptible()))
3195                 return;
3196
3197         preempt_schedule_common();
3198 }
3199 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3200 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3201
3202 /**
3203  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3204  *
3205  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3206  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3207  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3208  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3209  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3210  * to be called when the system is still in usermode.
3211  *
3212  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3213  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3214  * calling the scheduler.
3215  */
3216 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3217 {
3218         enum ctx_state prev_ctx;
3219
3220         if (likely(!preemptible()))
3221                 return;
3222
3223         do {
3224                 /*
3225                  * Use raw __prempt_count() ops that don't call function.
3226                  * We can't call functions before disabling preemption which
3227                  * disarm preemption tracing recursions.
3228                  */
3229                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3230                 barrier();
3231                 /*
3232                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3233                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3234                  * an infinite recursion.
3235                  */
3236                 prev_ctx = exception_enter();
3237                 __schedule();
3238                 exception_exit(prev_ctx);
3239
3240                 barrier();
3241                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3242         } while (need_resched());
3243 }
3244 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3245
3246 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3247
3248 /*
3249  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3250  * off of irq context.
3251  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3252  * protect us against recursive calling from irq.
3253  */
3254 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3255 {
3256         enum ctx_state prev_state;
3257
3258         /* Catch callers which need to be fixed */
3259         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3260
3261         prev_state = exception_enter();
3262
3263         do {
3264                 preempt_active_enter();
3265                 local_irq_enable();
3266                 __schedule();
3267                 local_irq_disable();
3268                 preempt_active_exit();
3269         } while (need_resched());
3270
3271         exception_exit(prev_state);
3272 }
3273
3274 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3275                           void *key)
3276 {
3277         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3278 }
3279 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3280
3281 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3282
3283 /*
3284  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3285  * @p: task
3286  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3287  *
3288  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3289  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3290  *
3291  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3292  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3293  */
3294 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3295 {
3296         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3297         struct rq *rq;
3298         const struct sched_class *prev_class;
3299
3300         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3301
3302         rq = __task_rq_lock(p);
3303
3304         /*
3305          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3306          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3307          *
3308          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3309          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3310          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3311          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3312          * with interrupts disabled and will complete the lock
3313          * protected section without being interrupted. So there is no
3314          * real need to boost.
3315          */
3316         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3317                 WARN_ON(p != rq->curr);
3318                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3319                 goto out_unlock;
3320         }
3321
3322         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3323         oldprio = p->prio;
3324         prev_class = p->sched_class;
3325         queued = task_on_rq_queued(p);
3326         running = task_current(rq, p);
3327         if (queued)
3328                 dequeue_task(rq, p, 0);
3329         if (running)
3330                 put_prev_task(rq, p);
3331
3332         /*
3333          * Boosting condition are:
3334          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3335          *      --> -dl task blocks on mutex A
3336          *
3337          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3338          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3339          *          running task
3340          */
3341         if (dl_prio(prio)) {
3342                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3343                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3344                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3345                         p->dl.dl_boosted = 1;
3346                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3347                 } else
3348                         p->dl.dl_boosted = 0;
3349                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3350         } else if (rt_prio(prio)) {
3351                 if (dl_prio(oldprio))
3352                         p->dl.dl_boosted = 0;
3353                 if (oldprio < prio)
3354                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3355                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3356         } else {
3357                 if (dl_prio(oldprio))
3358                         p->dl.dl_boosted = 0;
3359                 if (rt_prio(oldprio))
3360                         p->rt.timeout = 0;
3361                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3362         }
3363
3364         p->prio = prio;
3365
3366         if (running)
3367                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3368         if (queued)
3369                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3370
3371         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3372 out_unlock:
3373         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3374         __task_rq_unlock(rq);
3375
3376         balance_callback(rq);
3377         preempt_enable();
3378 }
3379 #endif
3380
3381 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3382 {
3383         int old_prio, delta, queued;
3384         unsigned long flags;
3385         struct rq *rq;
3386
3387         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3388                 return;
3389         /*
3390          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3391          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3392          */
3393         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3394         /*
3395          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3396          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3397          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3398          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3399          */
3400         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3401                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3402                 goto out_unlock;
3403         }
3404         queued = task_on_rq_queued(p);
3405         if (queued)
3406                 dequeue_task(rq, p, 0);
3407
3408         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3409         set_load_weight(p);
3410         old_prio = p->prio;
3411         p->prio = effective_prio(p);
3412         delta = p->prio - old_prio;
3413
3414         if (queued) {
3415                 enqueue_task(rq, p, 0);
3416                 /*
3417                  * If the task increased its priority or is running and
3418                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3419                  */
3420                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3421                         resched_curr(rq);
3422         }
3423 out_unlock:
3424         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3425 }
3426 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3427
3428 /*
3429  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3430  * @p: task
3431  * @nice: nice value
3432  */
3433 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3434 {
3435         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3436         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3437
3438         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3439                 capable(CAP_SYS_NICE));
3440 }
3441
3442 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3443
3444 /*
3445  * sys_nice - change the priority of the current process.
3446  * @increment: priority increment
3447  *
3448  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3449  * does similar things.
3450  */
3451 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3452 {
3453         long nice, retval;
3454
3455         /*
3456          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3457          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3458          * and we have a single winner.
3459          */
3460         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3461         nice = task_nice(current) + increment;
3462
3463         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3464         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3465                 return -EPERM;
3466
3467         retval = security_task_setnice(current, nice);
3468         if (retval)
3469                 return retval;
3470
3471         set_user_nice(current, nice);
3472         return 0;
3473 }
3474
3475 #endif
3476
3477 /**
3478  * task_prio - return the priority value of a given task.
3479  * @p: the task in question.
3480  *
3481  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3482  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3483  * around 0, value goes from -16 to +15.
3484  */
3485 int task_prio(const struct task_struct *p)
3486 {
3487         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3488 }
3489
3490 /**
3491  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3492  * @cpu: the processor in question.
3493  *
3494  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3495  */
3496 int idle_cpu(int cpu)
3497 {
3498         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3499
3500         if (rq->curr != rq->idle)
3501                 return 0;
3502
3503         if (rq->nr_running)
3504                 return 0;
3505
3506 #ifdef CONFIG_SMP
3507         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3508                 return 0;
3509 #endif
3510
3511         return 1;
3512 }
3513
3514 /**
3515  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3516  * @cpu: the processor in question.
3517  *
3518  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3519  */
3520 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3521 {
3522         return cpu_rq(cpu)->idle;
3523 }
3524
3525 /**
3526  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3527  * @pid: the pid in question.
3528  *
3529  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3530  */
3531 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3532 {
3533         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3534 }
3535
3536 /*
3537  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3538  * SCHED_DEADLINE task.
3539  *
3540  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3541  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3542  * for the first time with its new policy.
3543  */
3544 static void
3545 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3546 {
3547         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3548
3549         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3550         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3551         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3552         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3553         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3554
3555         /*
3556          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3557          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3558          *
3559          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3560          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3561          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3562          * amount.
3563          *
3564          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3565          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3566          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3567          * before the current scheduling deadline.
3568          *
3569          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3570          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3571          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3572          * consume more than promised.
3573          */
3574 }
3575
3576 /*
3577  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3578  * it calls know not to change it.
3579  */
3580 #define SETPARAM_POLICY -1
3581
3582 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3583                 const struct sched_attr *attr)
3584 {
3585         int policy = attr->sched_policy;
3586
3587         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3588                 policy = p->policy;
3589
3590         p->policy = policy;
3591
3592         if (dl_policy(policy))
3593                 __setparam_dl(p, attr);
3594         else if (fair_policy(policy))
3595                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3596
3597         /*
3598          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3599          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3600          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3601          */
3602         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3603         p->normal_prio = normal_prio(p);
3604         set_load_weight(p);
3605 }
3606
3607 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3608 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3609                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3610 {
3611         __setscheduler_params(p, attr);
3612
3613         /*
3614          * Keep a potential priority boosting if called from
3615          * sched_setscheduler().
3616          */
3617         if (keep_boost)
3618                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3619         else
3620                 p->prio = normal_prio(p);
3621
3622         if (dl_prio(p->prio))
3623                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3624         else if (rt_prio(p->prio))
3625                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3626         else
3627                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3628 }
3629
3630 static void
3631 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3632 {
3633         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3634
3635         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3636         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3637         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3638         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3639         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3640 }
3641
3642 /*
3643  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3644  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3645  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3646  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3647  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3648  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3649  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3650  * sched_period, as the latter can be zero).
3651  */
3652 static bool
3653 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3654 {
3655         /* deadline != 0 */
3656         if (attr->sched_deadline == 0)
3657                 return false;
3658
3659         /*
3660          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3661          * that big.
3662          */
3663         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3664                 return false;
3665
3666         /*
3667          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3668          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3669          */
3670         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3671             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3672                 return false;
3673
3674         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3675         if ((attr->sched_period != 0 &&
3676              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3677             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3678                 return false;
3679
3680         return true;
3681 }
3682
3683 /*
3684  * check the target process has a UID that matches the current process's
3685  */
3686 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3687 {
3688         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3689         bool match;
3690
3691         rcu_read_lock();
3692         pcred = __task_cred(p);
3693         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3694                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3695         rcu_read_unlock();
3696         return match;
3697 }
3698
3699 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3700                 const struct sched_attr *attr)
3701 {
3702         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3703
3704         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3705                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3706                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3707                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3708                 return true;
3709
3710         return false;
3711 }
3712
3713 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3714                                 const struct sched_attr *attr,
3715                                 bool user, bool pi)
3716 {
3717         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3718                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3719         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3720         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3721         unsigned long flags;
3722         const struct sched_class *prev_class;
3723         struct rq *rq;
3724         int reset_on_fork;
3725
3726         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3727         BUG_ON(in_interrupt());
3728 recheck:
3729         /* double check policy once rq lock held */
3730         if (policy < 0) {
3731                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3732                 policy = oldpolicy = p->policy;
3733         } else {
3734                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3735
3736                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3737                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3738                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3739                                 policy != SCHED_IDLE)
3740                         return -EINVAL;
3741         }
3742
3743         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3744                 return -EINVAL;
3745
3746         /*
3747          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3748          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3749          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3750          */
3751         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3752             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3753                 return -EINVAL;
3754         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3755             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3756                 return -EINVAL;
3757
3758         /*
3759          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3760          */
3761         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3762                 if (fair_policy(policy)) {
3763                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3764                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3765                                 return -EPERM;
3766                 }
3767
3768                 if (rt_policy(policy)) {
3769                         unsigned long rlim_rtprio =
3770                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3771
3772                         /* can't set/change the rt policy */
3773                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3774                                 return -EPERM;
3775
3776                         /* can't increase priority */
3777                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3778                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3779                                 return -EPERM;
3780                 }
3781
3782                  /*
3783                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3784                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3785                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3786                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3787                   */
3788                 if (dl_policy(policy))
3789                         return -EPERM;
3790
3791                 /*
3792                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3793                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3794                  */
3795                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3796                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3797                                 return -EPERM;
3798                 }
3799
3800                 /* can't change other user's priorities */
3801                 if (!check_same_owner(p))
3802                         return -EPERM;
3803
3804                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3805                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3806                         return -EPERM;
3807         }
3808
3809         if (user) {
3810                 retval = security_task_setscheduler(p);
3811                 if (retval)
3812                         return retval;
3813         }
3814
3815         /*
3816          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3817          * changing the priority of the task:
3818          *
3819          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3820          * runqueue lock must be held.
3821          */
3822         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3823
3824         /*
3825          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3826          */
3827         if (p == rq->stop) {
3828                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3829                 return -EINVAL;
3830         }
3831
3832         /*
3833          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3834          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3835          */
3836         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3837                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3838                         goto change;
3839                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3840                         goto change;
3841                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3842                         goto change;
3843
3844                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3845                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3846                 return 0;
3847         }
3848 change:
3849
3850         if (user) {
3851 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3852                 /*
3853                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3854                  * assigned.
3855                  */
3856                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3857                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3858                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3859                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3860                         return -EPERM;
3861                 }
3862 #endif
3863 #ifdef CONFIG_SMP
3864                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3865                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3866
3867                         /*
3868                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3869                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3870                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3871                          */
3872                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3873                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3874                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3875                                 return -EPERM;
3876                         }
3877                 }
3878 #endif
3879         }
3880
3881         /* recheck policy now with rq lock held */
3882         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3883                 policy = oldpolicy = -1;
3884                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3885                 goto recheck;
3886         }
3887
3888         /*
3889          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3890          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3891          * is available.
3892          */
3893         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3894                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3895                 return -EBUSY;
3896         }
3897
3898         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3899         oldprio = p->prio;
3900
3901         if (pi) {
3902                 /*
3903                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3904                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3905                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3906                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3907                  * itself.
3908                  */
3909                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3910                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3911                         __setscheduler_params(p, attr);
3912                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3913                         return 0;
3914                 }
3915         }
3916
3917         queued = task_on_rq_queued(p);
3918         running = task_current(rq, p);
3919         if (queued)
3920                 dequeue_task(rq, p, 0);
3921         if (running)
3922                 put_prev_task(rq, p);
3923
3924         prev_class = p->sched_class;
3925         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3926
3927         if (running)
3928                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3929         if (queued) {
3930                 /*
3931                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3932                  * increased (user space view).
3933                  */
3934                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3935         }
3936
3937         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3938         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3939         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3940
3941         if (pi)
3942                 rt_mutex_adjust_pi(p);
3943
3944         /*
3945          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3946          */
3947         balance_callback(rq);
3948         preempt_enable();
3949
3950         return 0;
3951 }
3952
3953 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3954                                const struct sched_param *param, bool check)
3955 {
3956         struct sched_attr attr = {
3957                 .sched_policy   = policy,
3958                 .sched_priority = param->sched_priority,
3959                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3960         };
3961
3962         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3963         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3964                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3965                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3966                 attr.sched_policy = policy;
3967         }
3968
3969         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
3970 }
3971 /**
3972  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3973  * @p: the task in question.
3974  * @policy: new policy.
3975  * @param: structure containing the new RT priority.
3976  *
3977  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3978  *
3979  * NOTE that the task may be already dead.
3980  */
3981 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3982                        const struct sched_param *param)
3983 {
3984         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3985 }
3986 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3987
3988 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3989 {
3990         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
3991 }
3992 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3993
3994 /**
3995  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3996  * @p: the task in question.
3997  * @policy: new policy.
3998  * @param: structure containing the new RT priority.
3999  *
4000  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4001  * current context has permission.  For example, this is needed in
4002  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4003  * but our caller might not have that capability.
4004  *
4005  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4006  */
4007 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4008                                const struct sched_param *param)
4009 {
4010         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4011 }
4012
4013 static int
4014 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4015 {
4016         struct sched_param lparam;
4017         struct task_struct *p;
4018         int retval;
4019
4020         if (!param || pid < 0)
4021                 return -EINVAL;
4022         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4023                 return -EFAULT;
4024
4025         rcu_read_lock();
4026         retval = -ESRCH;
4027         p = find_process_by_pid(pid);
4028         if (p != NULL)
4029                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4030         rcu_read_unlock();
4031
4032         return retval;
4033 }
4034
4035 /*
4036  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4037  */
4038 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4039                            struct sched_attr *attr)
4040 {
4041         u32 size;
4042         int ret;
4043
4044         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4045                 return -EFAULT;
4046
4047         /*
4048          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4049          */
4050         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4051
4052         ret = get_user(size, &uattr->size);
4053         if (ret)
4054                 return ret;
4055
4056         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4057                 goto err_size;
4058
4059         if (!size)              /* abi compat */
4060                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4061
4062         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4063                 goto err_size;
4064
4065         /*
4066          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4067          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4068          * user-space does not rely on any kernel feature
4069          * extensions we dont know about yet.
4070          */
4071         if (size > sizeof(*attr)) {
4072                 unsigned char __user *addr;
4073                 unsigned char __user *end;
4074                 unsigned char val;
4075
4076                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4077                 end  = (void __user *)uattr + size;
4078
4079                 for (; addr < end; addr++) {
4080                         ret = get_user(val, addr);
4081                         if (ret)
4082                                 return ret;
4083                         if (val)
4084                                 goto err_size;
4085                 }
4086                 size = sizeof(*attr);
4087         }
4088
4089         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4090         if (ret)
4091                 return -EFAULT;
4092
4093         /*
4094          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4095          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4096          */
4097         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4098
4099         return 0;
4100
4101 err_size:
4102         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4103         return -E2BIG;
4104 }
4105
4106 /**
4107  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4108  * @pid: the pid in question.
4109  * @policy: new policy.
4110  * @param: structure containing the new RT priority.
4111  *
4112  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4113  */
4114 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4115                 struct sched_param __user *, param)
4116 {
4117         /* negative values for policy are not valid */
4118         if (policy < 0)
4119                 return -EINVAL;
4120
4121         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4122 }
4123
4124 /**
4125  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4126  * @pid: the pid in question.
4127  * @param: structure containing the new RT priority.
4128  *
4129  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4130  */
4131 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4132 {
4133         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4134 }
4135
4136 /**
4137  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4138  * @pid: the pid in question.
4139  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4140  * @flags: for future extension.
4141  */
4142 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4143                                unsigned int, flags)
4144 {
4145         struct sched_attr attr;
4146         struct task_struct *p;
4147         int retval;
4148
4149         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4150                 return -EINVAL;
4151
4152         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4153         if (retval)
4154                 return retval;
4155
4156         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4157                 return -EINVAL;
4158
4159         rcu_read_lock();
4160         retval = -ESRCH;
4161         p = find_process_by_pid(pid);
4162         if (p != NULL)
4163                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4164         rcu_read_unlock();
4165
4166         return retval;
4167 }
4168
4169 /**
4170  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4171  * @pid: the pid in question.
4172  *
4173  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4174  * code.
4175  */
4176 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4177 {
4178         struct task_struct *p;
4179         int retval;
4180
4181         if (pid < 0)
4182                 return -EINVAL;
4183
4184         retval = -ESRCH;
4185         rcu_read_lock();
4186         p = find_process_by_pid(pid);
4187         if (p) {
4188                 retval = security_task_getscheduler(p);
4189                 if (!retval)
4190                         retval = p->policy
4191                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4192         }
4193         rcu_read_unlock();
4194         return retval;
4195 }
4196
4197 /**
4198  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4199  * @pid: the pid in question.
4200  * @param: structure containing the RT priority.
4201  *
4202  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4203  * code.
4204  */
4205 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4206 {
4207         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4208         struct task_struct *p;
4209         int retval;
4210
4211         if (!param || pid < 0)
4212                 return -EINVAL;
4213
4214         rcu_read_lock();
4215         p = find_process_by_pid(pid);
4216         retval = -ESRCH;
4217         if (!p)
4218                 goto out_unlock;
4219
4220         retval = security_task_getscheduler(p);
4221         if (retval)
4222                 goto out_unlock;
4223
4224         if (task_has_rt_policy(p))
4225                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4226         rcu_read_unlock();
4227
4228         /*
4229          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4230          */
4231         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4232
4233         return retval;
4234
4235 out_unlock:
4236         rcu_read_unlock();
4237         return retval;
4238 }
4239
4240 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4241                            struct sched_attr *attr,
4242                            unsigned int usize)
4243 {
4244         int ret;
4245
4246         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4247                 return -EFAULT;
4248
4249         /*
4250          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4251          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4252          * user-space does not get uncomplete information.
4253          */
4254         if (usize < sizeof(*attr)) {
4255                 unsigned char *addr;
4256                 unsigned char *end;
4257
4258                 addr = (void *)attr + usize;
4259                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4260
4261                 for (; addr < end; addr++) {
4262                         if (*addr)
4263                                 return -EFBIG;
4264                 }
4265
4266                 attr->size = usize;
4267         }
4268
4269         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4270         if (ret)
4271                 return -EFAULT;
4272
4273         return 0;
4274 }
4275
4276 /**
4277  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4278  * @pid: the pid in question.
4279  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4280  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4281  * @flags: for future extension.
4282  */
4283 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4284                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4285 {
4286         struct sched_attr attr = {
4287                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4288         };
4289         struct task_struct *p;
4290         int retval;
4291
4292         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4293             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4294                 return -EINVAL;
4295
4296         rcu_read_lock();
4297         p = find_process_by_pid(pid);
4298         retval = -ESRCH;
4299         if (!p)
4300                 goto out_unlock;
4301
4302         retval = security_task_getscheduler(p);
4303         if (retval)
4304                 goto out_unlock;
4305
4306         attr.sched_policy = p->policy;
4307         if (p->sched_reset_on_fork)
4308                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4309         if (task_has_dl_policy(p))
4310                 __getparam_dl(p, &attr);
4311         else if (task_has_rt_policy(p))
4312                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4313         else
4314                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4315
4316         rcu_read_unlock();
4317
4318         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4319         return retval;
4320
4321 out_unlock:
4322         rcu_read_unlock();
4323         return retval;
4324 }
4325
4326 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4327 {
4328         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4329         struct task_struct *p;
4330         int retval;
4331
4332         rcu_read_lock();
4333
4334         p = find_process_by_pid(pid);
4335         if (!p) {
4336                 rcu_read_unlock();
4337                 return -ESRCH;
4338         }
4339
4340         /* Prevent p going away */
4341         get_task_struct(p);
4342         rcu_read_unlock();
4343
4344         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4345                 retval = -EINVAL;
4346                 goto out_put_task;
4347         }
4348         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4349                 retval = -ENOMEM;
4350                 goto out_put_task;
4351         }
4352         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4353                 retval = -ENOMEM;
4354                 goto out_free_cpus_allowed;
4355         }
4356         retval = -EPERM;
4357         if (!check_same_owner(p)) {
4358                 rcu_read_lock();
4359                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4360                         rcu_read_unlock();
4361                         goto out_free_new_mask;
4362                 }
4363                 rcu_read_unlock();
4364         }
4365
4366         retval = security_task_setscheduler(p);
4367         if (retval)
4368                 goto out_free_new_mask;
4369
4370
4371         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4372         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4373
4374         /*
4375          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4376          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4377          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4378          * root_domain.
4379          */
4380 #ifdef CONFIG_SMP
4381         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4382                 rcu_read_lock();
4383                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4384                         retval = -EBUSY;
4385                         rcu_read_unlock();
4386                         goto out_free_new_mask;
4387                 }
4388                 rcu_read_unlock();
4389         }
4390 #endif
4391 again:
4392         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4393
4394         if (!retval) {
4395                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4396                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4397                         /*
4398                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4399                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4400                          * cpuset's cpus_allowed
4401                          */
4402                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4403                         goto again;
4404                 }
4405         }
4406 out_free_new_mask:
4407         free_cpumask_var(new_mask);
4408 out_free_cpus_allowed:
4409         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4410 out_put_task:
4411         put_task_struct(p);
4412         return retval;
4413 }
4414
4415 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4416                              struct cpumask *new_mask)
4417 {
4418         if (len < cpumask_size())
4419                 cpumask_clear(new_mask);
4420         else if (len > cpumask_size())
4421                 len = cpumask_size();
4422
4423         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4424 }
4425
4426 /**
4427  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4428  * @pid: pid of the process
4429  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4430  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4431  *
4432  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4433  */
4434 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4435                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4436 {
4437         cpumask_var_t new_mask;
4438         int retval;
4439
4440         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4441                 return -ENOMEM;
4442
4443         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4444         if (retval == 0)
4445                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4446         free_cpumask_var(new_mask);
4447         return retval;
4448 }
4449
4450 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4451 {
4452         struct task_struct *p;
4453         unsigned long flags;
4454         int retval;
4455
4456         rcu_read_lock();
4457
4458         retval = -ESRCH;
4459         p = find_process_by_pid(pid);
4460         if (!p)
4461                 goto out_unlock;
4462
4463         retval = security_task_getscheduler(p);
4464         if (retval)
4465                 goto out_unlock;
4466
4467         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4468         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4469         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4470
4471 out_unlock:
4472         rcu_read_unlock();
4473
4474         return retval;
4475 }
4476
4477 /**
4478  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4479  * @pid: pid of the process
4480  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4481  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4482  *
4483  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4484  */
4485 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4486                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4487 {
4488         int ret;
4489         cpumask_var_t mask;
4490
4491         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4492                 return -EINVAL;
4493         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4494                 return -EINVAL;
4495
4496         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4497                 return -ENOMEM;
4498
4499         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4500         if (ret == 0) {
4501                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4502
4503                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4504                         ret = -EFAULT;
4505                 else
4506                         ret = retlen;
4507         }
4508         free_cpumask_var(mask);
4509
4510         return ret;
4511 }
4512
4513 /**
4514  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4515  *
4516  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4517  * other threads running on this CPU then this function will return.
4518  *
4519  * Return: 0.
4520  */
4521 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4522 {
4523         struct rq *rq = this_rq_lock();
4524
4525         schedstat_inc(rq, yld_count);
4526         current->sched_class->yield_task(rq);
4527
4528         /*
4529          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4530          * no need to preempt or enable interrupts:
4531          */
4532         __release(rq->lock);
4533         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4534         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4535         sched_preempt_enable_no_resched();
4536
4537         schedule();
4538
4539         return 0;
4540 }
4541
4542 int __sched _cond_resched(void)
4543 {
4544         if (should_resched(0)) {
4545                 preempt_schedule_common();
4546                 return 1;
4547         }
4548         return 0;
4549 }
4550 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4551
4552 /*
4553  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4554  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4555  *
4556  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4557  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4558  * spin_unlock(), once by hand).
4559  */
4560 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4561 {
4562         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4563         int ret = 0;
4564
4565         lockdep_assert_held(lock);
4566
4567         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4568                 spin_unlock(lock);
4569                 if (resched)
4570                         preempt_schedule_common();
4571                 else
4572                         cpu_relax();
4573                 ret = 1;
4574                 spin_lock(lock);
4575         }
4576         return ret;
4577 }
4578 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4579
4580 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4581 {
4582         BUG_ON(!in_softirq());
4583
4584         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4585                 local_bh_enable();
4586                 preempt_schedule_common();
4587                 local_bh_disable();
4588                 return 1;
4589         }
4590         return 0;
4591 }
4592 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4593
4594 /**
4595  * yield - yield the current processor to other threads.
4596  *
4597  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4598  *
4599  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4600  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4601  * it, its already broken.
4602  *
4603  * Typical broken usage is:
4604  *
4605  * while (!event)
4606  *      yield();
4607  *
4608  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4609  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4610  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4611  *
4612  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4613  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4614  * If you still want to use yield(), do not!
4615  */
4616 void __sched yield(void)
4617 {
4618         set_current_state(TASK_RUNNING);
4619         sys_sched_yield();
4620 }
4621 EXPORT_SYMBOL(yield);
4622
4623 /**
4624  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4625  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4626  * processor it's on.
4627  * @p: target task
4628  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4629  *
4630  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4631  * can't go away on us before we can do any checks.
4632  *
4633  * Return:
4634  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4635  *      false (0) if we failed to boost the target.
4636  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4637  */
4638 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4639 {
4640         struct task_struct *curr = current;
4641         struct rq *rq, *p_rq;
4642         unsigned long flags;
4643         int yielded = 0;
4644
4645         local_irq_save(flags);
4646         rq = this_rq();
4647
4648 again:
4649         p_rq = task_rq(p);
4650         /*
4651          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4652          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4653          */
4654         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4655                 yielded = -ESRCH;
4656                 goto out_irq;
4657         }
4658
4659         double_rq_lock(rq, p_rq);
4660         if (task_rq(p) != p_rq) {
4661                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4662                 goto again;
4663         }
4664
4665         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4666                 goto out_unlock;
4667
4668         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4669                 goto out_unlock;
4670
4671         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4672                 goto out_unlock;
4673
4674         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4675         if (yielded) {
4676                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4677                 /*
4678                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4679                  * fairness.
4680                  */
4681                 if (preempt && rq != p_rq)
4682                         resched_curr(p_rq);
4683         }
4684
4685 out_unlock:
4686         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4687 out_irq:
4688         local_irq_restore(flags);
4689
4690         if (yielded > 0)
4691                 schedule();
4692
4693         return yielded;
4694 }
4695 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4696
4697 /*
4698  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4699  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4700  */
4701 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4702 {
4703         int old_iowait = current->in_iowait;
4704         struct rq *rq;
4705         long ret;
4706
4707         current->in_iowait = 1;
4708         blk_schedule_flush_plug(current);
4709
4710         delayacct_blkio_start();
4711         rq = raw_rq();
4712         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4713         ret = schedule_timeout(timeout);
4714         current->in_iowait = old_iowait;
4715         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4716         delayacct_blkio_end();
4717
4718         return ret;
4719 }
4720 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4721
4722 /**
4723  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4724  * @policy: scheduling class.
4725  *
4726  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4727  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4728  * On failure, a negative error code is returned.
4729  */
4730 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4731 {
4732         int ret = -EINVAL;
4733
4734         switch (policy) {
4735         case SCHED_FIFO:
4736         case SCHED_RR:
4737                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4738                 break;
4739         case SCHED_DEADLINE:
4740         case SCHED_NORMAL:
4741         case SCHED_BATCH:
4742         case SCHED_IDLE:
4743                 ret = 0;
4744                 break;
4745         }
4746         return ret;
4747 }
4748
4749 /**
4750  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4751  * @policy: scheduling class.
4752  *
4753  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4754  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4755  * On failure, a negative error code is returned.
4756  */
4757 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4758 {
4759         int ret = -EINVAL;
4760
4761         switch (policy) {
4762         case SCHED_FIFO:
4763         case SCHED_RR:
4764                 ret = 1;
4765                 break;
4766         case SCHED_DEADLINE:
4767         case SCHED_NORMAL:
4768         case SCHED_BATCH:
4769         case SCHED_IDLE:
4770                 ret = 0;
4771         }
4772         return ret;
4773 }
4774
4775 /**
4776  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4777  * @pid: pid of the process.
4778  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4779  *
4780  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4781  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4782  *
4783  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4784  * an error code.
4785  */
4786 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4787                 struct timespec __user *, interval)
4788 {
4789         struct task_struct *p;
4790         unsigned int time_slice;
4791         unsigned long flags;
4792         struct rq *rq;
4793         int retval;
4794         struct timespec t;
4795
4796         if (pid < 0)
4797                 return -EINVAL;
4798
4799         retval = -ESRCH;
4800         rcu_read_lock();
4801         p = find_process_by_pid(pid);
4802         if (!p)
4803                 goto out_unlock;
4804
4805         retval = security_task_getscheduler(p);
4806         if (retval)
4807                 goto out_unlock;
4808
4809         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4810         time_slice = 0;
4811         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4812                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4813         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4814
4815         rcu_read_unlock();
4816         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4817         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4818         return retval;
4819
4820 out_unlock:
4821         rcu_read_unlock();
4822         return retval;
4823 }
4824
4825 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4826
4827 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4828 {
4829         unsigned long free = 0;
4830         int ppid;
4831         unsigned long state = p->state;
4832
4833         if (state)
4834                 state = __ffs(state) + 1;
4835         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4836                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4837 #if BITS_PER_LONG == 32
4838         if (state == TASK_RUNNING)
4839                 printk(KERN_CONT " running  ");
4840         else
4841                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4842 #else
4843         if (state == TASK_RUNNING)
4844                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4845         else
4846                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4847 #endif
4848 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4849         free = stack_not_used(p);
4850 #endif
4851         ppid = 0;
4852         rcu_read_lock();
4853         if (pid_alive(p))
4854                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4855         rcu_read_unlock();
4856         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4857                 task_pid_nr(p), ppid,
4858                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4859
4860         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4861         show_stack(p, NULL);
4862 }
4863
4864 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4865 {
4866         struct task_struct *g, *p;
4867
4868 #if BITS_PER_LONG == 32
4869         printk(KERN_INFO
4870                 "  task                PC stack   pid father\n");
4871 #else
4872         printk(KERN_INFO
4873                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4874 #endif
4875         rcu_read_lock();
4876         for_each_process_thread(g, p) {
4877                 /*
4878                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4879                  * console might take a lot of time:
4880                  */
4881                 touch_nmi_watchdog();
4882                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4883                         sched_show_task(p);
4884         }
4885
4886         touch_all_softlockup_watchdogs();
4887
4888 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4889         sysrq_sched_debug_show();
4890 #endif
4891         rcu_read_unlock();
4892         /*
4893          * Only show locks if all tasks are dumped:
4894          */
4895         if (!state_filter)
4896                 debug_show_all_locks();
4897 }
4898
4899 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4900 {
4901         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4902 }
4903
4904 /**
4905  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4906  * @idle: task in question
4907  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4908  *
4909  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4910  * flag, to make booting more robust.
4911  */
4912 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4913 {
4914         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4915         unsigned long flags;
4916
4917         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
4918         raw_spin_lock(&rq->lock);
4919
4920         __sched_fork(0, idle);
4921         idle->state = TASK_RUNNING;
4922         idle->se.exec_start = sched_clock();
4923
4924         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4925         /*
4926          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4927          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4928          * lockdep check in task_group() will fail.
4929          *
4930          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4931          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4932          *
4933          * Silence PROVE_RCU
4934          */
4935         rcu_read_lock();
4936         __set_task_cpu(idle, cpu);
4937         rcu_read_unlock();
4938
4939         rq->curr = rq->idle = idle;
4940         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4941 #if defined(CONFIG_SMP)
4942         idle->on_cpu = 1;
4943 #endif
4944         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4945         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
4946
4947         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4948         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4949
4950         /*
4951          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4952          */
4953         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4954         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4955         vtime_init_idle(idle, cpu);
4956 #if defined(CONFIG_SMP)
4957         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4958 #endif
4959 }
4960
4961 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
4962                               const struct cpumask *trial)
4963 {
4964         int ret = 1, trial_cpus;
4965         struct dl_bw *cur_dl_b;
4966         unsigned long flags;
4967
4968         if (!cpumask_weight(cur))
4969                 return ret;
4970
4971         rcu_read_lock_sched();
4972         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
4973         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
4974
4975         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
4976         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
4977             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
4978                 ret = 0;
4979         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
4980         rcu_read_unlock_sched();
4981
4982         return ret;
4983 }
4984
4985 int task_can_attach(struct task_struct *p,
4986                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
4987 {
4988         int ret = 0;
4989
4990         /*
4991          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
4992          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
4993          * affinity and isolating such threads by their set of
4994          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
4995          * applicable for such threads.  This prevents checking for
4996          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
4997          * before cpus_allowed may be changed.
4998          */
4999         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5000                 ret = -EINVAL;
5001                 goto out;
5002         }
5003
5004 #ifdef CONFIG_SMP
5005         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5006                                               cs_cpus_allowed)) {
5007                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5008                                                         cs_cpus_allowed);
5009                 struct dl_bw *dl_b;
5010                 bool overflow;
5011                 int cpus;
5012                 unsigned long flags;
5013
5014                 rcu_read_lock_sched();
5015                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5016                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5017                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5018                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5019                 if (overflow)
5020                         ret = -EBUSY;
5021                 else {
5022                         /*
5023                          * We reserve space for this task in the destination
5024                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5025                          * We will free resources in the source root_domain
5026                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5027                          */
5028                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5029                 }
5030                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5031                 rcu_read_unlock_sched();
5032
5033         }
5034 #endif
5035 out:
5036         return ret;
5037 }
5038
5039 #ifdef CONFIG_SMP
5040
5041 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5042 /* Migrate current task p to target_cpu */
5043 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5044 {
5045         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5046         int curr_cpu = task_cpu(p);
5047
5048         if (curr_cpu == target_cpu)
5049                 return 0;
5050
5051         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5052                 return -EINVAL;
5053
5054         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5055
5056         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5057         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5058 }
5059
5060 /*
5061  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5062  * tasks on the runqueues
5063  */
5064 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5065 {
5066         struct rq *rq;
5067         unsigned long flags;
5068         bool queued, running;
5069
5070         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5071         queued = task_on_rq_queued(p);
5072         running = task_current(rq, p);
5073
5074         if (queued)
5075                 dequeue_task(rq, p, 0);
5076         if (running)
5077                 put_prev_task(rq, p);
5078
5079         p->numa_preferred_nid = nid;
5080
5081         if (running)
5082                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5083         if (queued)
5084                 enqueue_task(rq, p, 0);
5085         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5086 }
5087 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5088
5089 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5090 /*
5091  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5092  * offline.
5093  */
5094 void idle_task_exit(void)
5095 {
5096         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5097
5098         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5099
5100         if (mm != &init_mm) {
5101                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5102                 finish_arch_post_lock_switch();
5103         }
5104         mmdrop(mm);
5105 }
5106
5107 /*
5108  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5109  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5110  * nr_active count is stable.
5111  *
5112  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5113  */
5114 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5115 {
5116         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5117         if (delta)
5118                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5119 }
5120
5121 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5122 {
5123 }
5124
5125 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5126         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5127 };
5128
5129 static struct task_struct fake_task = {
5130         /*
5131          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5132          */
5133         .prio = MAX_PRIO + 1,
5134         .sched_class = &fake_sched_class,
5135 };
5136
5137 /*
5138  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5139  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5140  *
5141  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5142  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5143  * because of lock validation efforts.
5144  */
5145 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5146 {
5147         struct rq *rq = dead_rq;
5148         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5149         int dest_cpu;
5150
5151         /*
5152          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5153          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5154          *
5155          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5156          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5157          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5158          * done here.
5159          */
5160         rq->stop = NULL;
5161
5162         /*
5163          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5164          * class method both need to have an up-to-date
5165          * value of rq->clock[_task]
5166          */
5167         update_rq_clock(rq);
5168
5169         for (;;) {
5170                 /*
5171                  * There's this thread running, bail when that's the only
5172                  * remaining thread.
5173                  */
5174                 if (rq->nr_running == 1)
5175                         break;
5176
5177                 /*
5178                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5179                  */
5180                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5181                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5182                 BUG_ON(!next);
5183                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5184
5185                 /*
5186                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5187                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5188                  * stabilizes the mask.
5189                  *
5190                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5191                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5192                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5193                  */
5194                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5195                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5196                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5197                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5198
5199                 /*
5200                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5201                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5202                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5203                  */
5204                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5205                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5206                         continue;
5207                 }
5208
5209                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5210                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5211
5212                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5213                 if (rq != dead_rq) {
5214                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5215                         rq = dead_rq;
5216                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5217                 }
5218                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5219         }
5220
5221         rq->stop = stop;
5222 }
5223 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5224
5225 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5226
5227 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5228         {
5229                 .procname       = "sched_domain",
5230                 .mode           = 0555,
5231         },
5232         {}
5233 };
5234
5235 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5236         {
5237                 .procname       = "kernel",
5238                 .mode           = 0555,
5239                 .child          = sd_ctl_dir,
5240         },
5241         {}
5242 };
5243
5244 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5245 {
5246         struct ctl_table *entry =
5247                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5248
5249         return entry;
5250 }
5251
5252 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5253 {
5254         struct ctl_table *entry;
5255
5256         /*
5257          * In the intermediate directories, both the child directory and
5258          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5259          * will always be set. In the lowest directory the names are
5260          * static strings and all have proc handlers.
5261          */
5262         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5263                 if (entry->child)
5264                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5265                 if (entry->proc_handler == NULL)
5266                         kfree(entry->procname);
5267         }
5268
5269         kfree(*tablep);
5270         *tablep = NULL;
5271 }
5272
5273 static int min_load_idx = 0;
5274 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5275
5276 static void
5277 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5278                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5279                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5280                 bool load_idx)
5281 {
5282         entry->procname = procname;
5283         entry->data = data;
5284         entry->maxlen = maxlen;
5285         entry->mode = mode;
5286         entry->proc_handler = proc_handler;
5287
5288         if (load_idx) {
5289                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5290                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5291         }
5292 }
5293
5294 static struct ctl_table *
5295 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5296 {
5297         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5298
5299         if (table == NULL)
5300                 return NULL;
5301
5302         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5303                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5304         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5305                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5306         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5307                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5308         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5309                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5310         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5311                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5312         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5313                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5314         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5315                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5316         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5317                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5318         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5319                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5320         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5321                 &sd->cache_nice_tries,
5322                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5323         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5324                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5325         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5326                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5327                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5328         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5329                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5330         /* &table[13] is terminator */
5331
5332         return table;
5333 }
5334
5335 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5336 {
5337         struct ctl_table *entry, *table;
5338         struct sched_domain *sd;
5339         int domain_num = 0, i;
5340         char buf[32];
5341
5342         for_each_domain(cpu, sd)
5343                 domain_num++;
5344         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5345         if (table == NULL)
5346                 return NULL;
5347
5348         i = 0;
5349         for_each_domain(cpu, sd) {
5350                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5351                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5352                 entry->mode = 0555;
5353                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5354                 entry++;
5355                 i++;
5356         }
5357         return table;
5358 }
5359
5360 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5361 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5362 {
5363         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5364         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5365         char buf[32];
5366
5367         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5368         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5369
5370         if (entry == NULL)
5371                 return;
5372
5373         for_each_possible_cpu(i) {
5374                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5375                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5376                 entry->mode = 0555;
5377                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5378                 entry++;
5379         }
5380
5381         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5382         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5383 }
5384
5385 /* may be called multiple times per register */
5386 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5387 {
5388         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5389         sd_sysctl_header = NULL;
5390         if (sd_ctl_dir[0].child)
5391                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5392 }
5393 #else
5394 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5395 {
5396 }
5397 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5398 {
5399 }
5400 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5401
5402 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5403 {
5404         if (!rq->online) {
5405                 const struct sched_class *class;
5406
5407                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5408                 rq->online = 1;
5409
5410                 for_each_class(class) {
5411                         if (class->rq_online)
5412                                 class->rq_online(rq);
5413                 }
5414         }
5415 }
5416
5417 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5418 {
5419         if (rq->online) {
5420                 const struct sched_class *class;
5421
5422                 for_each_class(class) {
5423                         if (class->rq_offline)
5424                                 class->rq_offline(rq);
5425                 }
5426
5427                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5428                 rq->online = 0;
5429         }
5430 }
5431
5432 /*
5433  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5434  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5435  */
5436 static int
5437 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5438 {
5439         int cpu = (long)hcpu;
5440         unsigned long flags;
5441         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5442
5443         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5444
5445         case CPU_UP_PREPARE:
5446                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5447                 break;
5448
5449         case CPU_ONLINE:
5450                 /* Update our root-domain */
5451                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5452                 if (rq->rd) {
5453                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5454
5455                         set_rq_online(rq);
5456                 }
5457                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5458                 break;
5459
5460 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5461         case CPU_DYING:
5462                 sched_ttwu_pending();
5463                 /* Update our root-domain */
5464                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5465                 if (rq->rd) {
5466                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5467                         set_rq_offline(rq);
5468                 }
5469                 migrate_tasks(rq);
5470                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5471                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5472                 break;
5473
5474         case CPU_DEAD:
5475                 calc_load_migrate(rq);
5476                 break;
5477 #endif
5478         }
5479
5480         update_max_interval();
5481
5482         return NOTIFY_OK;
5483 }
5484
5485 /*
5486  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5487  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5488  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5489  */
5490 static struct notifier_block migration_notifier = {
5491         .notifier_call = migration_call,
5492         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5493 };
5494
5495 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5496 {
5497         int cpu = smp_processor_id();
5498         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5499         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5500 }
5501
5502 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5503                                       unsigned long action, void *hcpu)
5504 {
5505         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5506         case CPU_STARTING:
5507                 set_cpu_rq_start_time();
5508                 return NOTIFY_OK;
5509         case CPU_ONLINE:
5510                 /*
5511                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5512                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5513                  * as active, which is essential from here on.
5514                  *
5515                  * Thus, fall-through and help the starting CPU along.
5516                  */
5517         case CPU_DOWN_FAILED:
5518                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5519                 return NOTIFY_OK;
5520         default:
5521                 return NOTIFY_DONE;
5522         }
5523 }
5524
5525 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5526                                         unsigned long action, void *hcpu)
5527 {
5528         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5529         case CPU_DOWN_PREPARE:
5530                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5531                 return NOTIFY_OK;
5532         default:
5533                 return NOTIFY_DONE;
5534         }
5535 }
5536
5537 static int __init migration_init(void)
5538 {
5539         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5540         int err;
5541
5542         /* Initialize migration for the boot CPU */
5543         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5544         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5545         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5546         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5547
5548         /* Register cpu active notifiers */
5549         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5550         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5551
5552         return 0;
5553 }
5554 early_initcall(migration_init);
5555
5556 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5557
5558 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5559
5560 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5561
5562 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5563 {
5564         sched_debug_enabled = 1;
5565
5566         return 0;
5567 }
5568 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5569
5570 static inline bool sched_debug(void)
5571 {
5572         return sched_debug_enabled;
5573 }
5574
5575 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5576                                   struct cpumask *groupmask)
5577 {
5578         struct sched_group *group = sd->groups;
5579
5580         cpumask_clear(groupmask);
5581
5582         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5583
5584         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5585                 printk("does not load-balance\n");
5586                 if (sd->parent)
5587                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5588                                         " has parent");
5589                 return -1;
5590         }
5591
5592         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5593                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5594
5595         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5596                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5597                                 "CPU%d\n", cpu);
5598         }
5599         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5600                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5601                                 " CPU%d\n", cpu);
5602         }
5603
5604         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5605         do {
5606                 if (!group) {
5607                         printk("\n");
5608                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5609                         break;
5610                 }
5611
5612                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5613                         printk(KERN_CONT "\n");
5614                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5615                         break;
5616                 }
5617
5618                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5619                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5620                         printk(KERN_CONT "\n");
5621                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5622                         break;
5623                 }
5624
5625                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5626
5627                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5628                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5629                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5630                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5631                                 group->sgc->capacity);
5632                 }
5633
5634                 group = group->next;
5635         } while (group != sd->groups);
5636         printk(KERN_CONT "\n");
5637
5638         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5639                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5640
5641         if (sd->parent &&
5642             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5643                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5644                         "of domain->span\n");
5645         return 0;
5646 }
5647
5648 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5649 {
5650         int level = 0;
5651
5652         if (!sched_debug_enabled)
5653                 return;
5654
5655         if (!sd) {
5656                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5657                 return;
5658         }
5659
5660         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5661
5662         for (;;) {
5663                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5664                         break;
5665                 level++;
5666                 sd = sd->parent;
5667                 if (!sd)
5668                         break;
5669         }
5670 }
5671 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5672 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5673 static inline bool sched_debug(void)
5674 {
5675         return false;
5676 }
5677 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5678
5679 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5680 {
5681         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5682                 return 1;
5683
5684         /* Following flags need at least 2 groups */
5685         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5686                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5687                          SD_BALANCE_FORK |
5688                          SD_BALANCE_EXEC |
5689                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5690                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5691                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5692                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5693                         return 0;
5694         }
5695
5696         /* Following flags don't use groups */
5697         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5698                 return 0;
5699
5700         return 1;
5701 }
5702
5703 static int
5704 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5705 {
5706         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5707
5708         if (sd_degenerate(parent))
5709                 return 1;
5710
5711         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5712                 return 0;
5713
5714         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5715         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5716                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5717                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5718                                 SD_BALANCE_FORK |
5719                                 SD_BALANCE_EXEC |
5720                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5721                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5722                                 SD_PREFER_SIBLING |
5723                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5724                 if (nr_node_ids == 1)
5725                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5726         }
5727         if (~cflags & pflags)
5728                 return 0;
5729
5730         return 1;
5731 }
5732
5733 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5734 {
5735         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5736
5737         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5738         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5739         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5740         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5741         free_cpumask_var(rd->online);
5742         free_cpumask_var(rd->span);
5743         kfree(rd);
5744 }
5745
5746 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5747 {
5748         struct root_domain *old_rd = NULL;
5749         unsigned long flags;
5750
5751         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5752
5753         if (rq->rd) {
5754                 old_rd = rq->rd;
5755
5756                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5757                         set_rq_offline(rq);
5758
5759                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5760
5761                 /*
5762                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5763                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5764                  * in this function:
5765                  */
5766                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5767                         old_rd = NULL;
5768         }
5769
5770         atomic_inc(&rd->refcount);
5771         rq->rd = rd;
5772
5773         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5774         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5775                 set_rq_online(rq);
5776
5777         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5778
5779         if (old_rd)
5780                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5781 }
5782
5783 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5784 {
5785         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5786
5787         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5788                 goto out;
5789         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5790                 goto free_span;
5791         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5792                 goto free_online;
5793         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5794                 goto free_dlo_mask;
5795
5796         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5797         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5798                 goto free_dlo_mask;
5799
5800         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5801                 goto free_rto_mask;
5802         return 0;
5803
5804 free_rto_mask:
5805         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5806 free_dlo_mask:
5807         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5808 free_online:
5809         free_cpumask_var(rd->online);
5810 free_span:
5811         free_cpumask_var(rd->span);
5812 out:
5813         return -ENOMEM;
5814 }
5815
5816 /*
5817  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5818  * members (mimicking the global state we have today).
5819  */
5820 struct root_domain def_root_domain;
5821
5822 static void init_defrootdomain(void)
5823 {
5824         init_rootdomain(&def_root_domain);
5825
5826         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5827 }
5828
5829 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5830 {
5831         struct root_domain *rd;
5832
5833         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5834         if (!rd)
5835                 return NULL;
5836
5837         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5838                 kfree(rd);
5839                 return NULL;
5840         }
5841
5842         return rd;
5843 }
5844
5845 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5846 {
5847         struct sched_group *tmp, *first;
5848
5849         if (!sg)
5850                 return;
5851
5852         first = sg;
5853         do {
5854                 tmp = sg->next;
5855
5856                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5857                         kfree(sg->sgc);
5858
5859                 kfree(sg);
5860                 sg = tmp;
5861         } while (sg != first);
5862 }
5863
5864 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5865 {
5866         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5867
5868         /*
5869          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5870          * nuke them all.
5871          */
5872         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5873                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5874         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5875                 kfree(sd->groups->sgc);
5876                 kfree(sd->groups);
5877         }
5878         kfree(sd);
5879 }
5880
5881 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5882 {
5883         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5884 }
5885
5886 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5887 {
5888         for (; sd; sd = sd->parent)
5889                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5890 }
5891
5892 /*
5893  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5894  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5895  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5896  *
5897  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5898  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5899  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5900  */
5901 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5902 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5903 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5904 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5905 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5906 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5907
5908 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5909 {
5910         struct sched_domain *sd;
5911         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5912         int id = cpu;
5913         int size = 1;
5914
5915         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5916         if (sd) {
5917                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5918                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5919                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5920         }
5921         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5922
5923         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5924         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5925         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5926
5927         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5928         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5929
5930         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5931         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5932 }
5933
5934 /*
5935  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5936  * hold the hotplug lock.
5937  */
5938 static void
5939 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5940 {
5941         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5942         struct sched_domain *tmp;
5943
5944         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5945         for (tmp = sd; tmp; ) {
5946                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5947                 if (!parent)
5948                         break;
5949
5950                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5951                         tmp->parent = parent->parent;
5952                         if (parent->parent)
5953                                 parent->parent->child = tmp;
5954                         /*
5955                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5956                          * degenerate parent; the spans match for this
5957                          * so the property transfers.
5958                          */
5959                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5960                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5961                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5962                 } else
5963                         tmp = tmp->parent;
5964         }
5965
5966         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5967                 tmp = sd;
5968                 sd = sd->parent;
5969                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5970                 if (sd)
5971                         sd->child = NULL;
5972         }
5973
5974         sched_domain_debug(sd, cpu);
5975
5976         rq_attach_root(rq, rd);
5977         tmp = rq->sd;
5978         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5979         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5980
5981         update_top_cache_domain(cpu);
5982 }
5983
5984 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5985 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5986 {
5987         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5988         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5989         return 1;
5990 }
5991
5992 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5993
5994 struct s_data {
5995         struct sched_domain ** __percpu sd;
5996         struct root_domain      *rd;
5997 };
5998
5999 enum s_alloc {
6000         sa_rootdomain,
6001         sa_sd,
6002         sa_sd_storage,
6003         sa_none,
6004 };
6005
6006 /*
6007  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6008  * domain traversal.
6009  *
6010  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6011  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6012  * range.
6013  *
6014  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6015  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6016  * cpu they're built on, so check that.
6017  *
6018  */
6019 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6020 {
6021         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6022         struct sd_data *sdd = sd->private;
6023         struct sched_domain *sibling;
6024         int i;
6025
6026         for_each_cpu(i, span) {
6027                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6028                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6029                         continue;
6030
6031                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6032         }
6033 }
6034
6035 /*
6036  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6037  * of this group that's also in the iteration mask.
6038  */
6039 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6040 {
6041         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6042 }
6043
6044 static int
6045 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6046 {
6047         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6048         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6049         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6050         struct sd_data *sdd = sd->private;
6051         struct sched_domain *sibling;
6052         int i;
6053
6054         cpumask_clear(covered);
6055
6056         for_each_cpu(i, span) {
6057                 struct cpumask *sg_span;
6058
6059                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6060                         continue;
6061
6062                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6063
6064                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6065                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6066                         continue;
6067
6068                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6069                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6070
6071                 if (!sg)
6072                         goto fail;
6073
6074                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6075                 if (sibling->child)
6076                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6077                 else
6078                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6079
6080                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6081
6082                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6083                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6084                         build_group_mask(sd, sg);
6085
6086                 /*
6087                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6088                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6089                  * die on a /0 trap.
6090                  */
6091                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6092
6093                 /*
6094                  * Make sure the first group of this domain contains the
6095                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6096                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6097                  */
6098                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6099                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6100                         groups = sg;
6101
6102                 if (!first)
6103                         first = sg;
6104                 if (last)
6105                         last->next = sg;
6106                 last = sg;
6107                 last->next = first;
6108         }
6109         sd->groups = groups;
6110
6111         return 0;
6112
6113 fail:
6114         free_sched_groups(first, 0);
6115
6116         return -ENOMEM;
6117 }
6118
6119 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6120 {
6121         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6122         struct sched_domain *child = sd->child;
6123
6124         if (child)
6125                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6126
6127         if (sg) {
6128                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6129                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6130                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6131         }
6132
6133         return cpu;
6134 }
6135
6136 /*
6137  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6138  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6139  * and ->cpu_capacity to 0.
6140  *
6141  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6142  */
6143 static int
6144 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6145 {
6146         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6147         struct sd_data *sdd = sd->private;
6148         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6149         struct cpumask *covered;
6150         int i;
6151
6152         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6153         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6154
6155         if (cpu != cpumask_first(span))
6156                 return 0;
6157
6158         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6159         covered = sched_domains_tmpmask;
6160
6161         cpumask_clear(covered);
6162
6163         for_each_cpu(i, span) {
6164                 struct sched_group *sg;
6165                 int group, j;
6166
6167                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6168                         continue;
6169
6170                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6171                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6172
6173                 for_each_cpu(j, span) {
6174                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6175                                 continue;
6176
6177                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6178                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6179                 }
6180
6181                 if (!first)
6182                         first = sg;
6183                 if (last)
6184                         last->next = sg;
6185                 last = sg;
6186         }
6187         last->next = first;
6188
6189         return 0;
6190 }
6191
6192 /*
6193  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6194  *
6195  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6196  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6197  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6198  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6199  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6200  * group having less cpu_capacity.
6201  */
6202 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6203 {
6204         struct sched_group *sg = sd->groups;
6205
6206         WARN_ON(!sg);
6207
6208         do {
6209                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6210                 sg = sg->next;
6211         } while (sg != sd->groups);
6212
6213         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6214                 return;
6215
6216         update_group_capacity(sd, cpu);
6217         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6218 }
6219
6220 /*
6221  * Initializers for schedule domains
6222  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6223  */
6224
6225 static int default_relax_domain_level = -1;
6226 int sched_domain_level_max;
6227
6228 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6229 {
6230         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6231                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6232
6233         return 1;
6234 }
6235 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6236
6237 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6238                                  struct sched_domain_attr *attr)
6239 {
6240         int request;
6241
6242         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6243                 if (default_relax_domain_level < 0)
6244                         return;
6245                 else
6246                         request = default_relax_domain_level;
6247         } else
6248                 request = attr->relax_domain_level;
6249         if (request < sd->level) {
6250                 /* turn off idle balance on this domain */
6251                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6252         } else {
6253                 /* turn on idle balance on this domain */
6254                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6255         }
6256 }
6257
6258 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6259 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6260
6261 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6262                                  const struct cpumask *cpu_map)
6263 {
6264         switch (what) {
6265         case sa_rootdomain:
6266                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6267                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6268         case sa_sd:
6269                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6270         case sa_sd_storage:
6271                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6272         case sa_none:
6273                 break;
6274         }
6275 }
6276
6277 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6278                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6279 {
6280         memset(d, 0, sizeof(*d));
6281
6282         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6283                 return sa_sd_storage;
6284         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6285         if (!d->sd)
6286                 return sa_sd_storage;
6287         d->rd = alloc_rootdomain();
6288         if (!d->rd)
6289                 return sa_sd;
6290         return sa_rootdomain;
6291 }
6292
6293 /*
6294  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6295  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6296  * will not free the data we're using.
6297  */
6298 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6299 {
6300         struct sd_data *sdd = sd->private;
6301
6302         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6303         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6304
6305         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6306                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6307
6308         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6309                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6310 }
6311
6312 #ifdef CONFIG_NUMA
6313 static int sched_domains_numa_levels;
6314 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6315 static int *sched_domains_numa_distance;
6316 int sched_max_numa_distance;
6317 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6318 static int sched_domains_curr_level;
6319 #endif
6320
6321 /*
6322  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6323  *
6324  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6325  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6326  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6327  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6328  *
6329  * Odd one out:
6330  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6331  */
6332 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6333         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6334          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6335          SD_NUMA |                      \
6336          SD_ASYM_PACKING |              \
6337          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6338
6339 static struct sched_domain *
6340 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6341 {
6342         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6343         int sd_weight, sd_flags = 0;
6344
6345 #ifdef CONFIG_NUMA
6346         /*
6347          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6348          */
6349         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6350 #endif
6351
6352         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6353
6354         if (tl->sd_flags)
6355                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6356         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6357                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6358                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6359
6360         *sd = (struct sched_domain){
6361                 .min_interval           = sd_weight,
6362                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6363                 .busy_factor            = 32,
6364                 .imbalance_pct          = 125,
6365
6366                 .cache_nice_tries       = 0,
6367                 .busy_idx               = 0,
6368                 .idle_idx               = 0,
6369                 .newidle_idx            = 0,
6370                 .wake_idx               = 0,
6371                 .forkexec_idx           = 0,
6372
6373                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6374                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6375                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6376                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6377                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6378                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6379                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6380                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6381                                         | 0*SD_SERIALIZE
6382                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6383                                         | 0*SD_NUMA
6384                                         | sd_flags
6385                                         ,
6386
6387                 .last_balance           = jiffies,
6388                 .balance_interval       = sd_weight,
6389                 .smt_gain               = 0,
6390                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6391                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6392 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6393                 .name                   = tl->name,
6394 #endif
6395         };
6396
6397         /*
6398          * Convert topological properties into behaviour.
6399          */
6400
6401         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6402                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6403                 sd->imbalance_pct = 110;
6404                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6405
6406         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6407                 sd->imbalance_pct = 117;
6408                 sd->cache_nice_tries = 1;
6409                 sd->busy_idx = 2;
6410
6411 #ifdef CONFIG_NUMA
6412         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6413                 sd->cache_nice_tries = 2;
6414                 sd->busy_idx = 3;
6415                 sd->idle_idx = 2;
6416
6417                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6418                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6419                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6420                                        SD_BALANCE_FORK |
6421                                        SD_WAKE_AFFINE);
6422                 }
6423
6424 #endif
6425         } else {
6426                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6427                 sd->cache_nice_tries = 1;
6428                 sd->busy_idx = 2;
6429                 sd->idle_idx = 1;
6430         }
6431
6432         sd->private = &tl->data;
6433
6434         return sd;
6435 }
6436
6437 /*
6438  * Topology list, bottom-up.
6439  */
6440 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6441 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6442         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6443 #endif
6444 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6445         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6446 #endif
6447         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6448         { NULL, },
6449 };
6450
6451 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6452
6453 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6454         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6455
6456 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6457 {
6458         sched_domain_topology = tl;
6459 }
6460
6461 #ifdef CONFIG_NUMA
6462
6463 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6464 {
6465         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6466 }
6467
6468 static void sched_numa_warn(const char *str)
6469 {
6470         static int done = false;
6471         int i,j;
6472
6473         if (done)
6474                 return;
6475
6476         done = true;
6477
6478         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6479
6480         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6481                 printk(KERN_WARNING "  ");
6482                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6483                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6484                 printk(KERN_CONT "\n");
6485         }
6486         printk(KERN_WARNING "\n");
6487 }
6488
6489 bool find_numa_distance(int distance)
6490 {
6491         int i;
6492
6493         if (distance == node_distance(0, 0))
6494                 return true;
6495
6496         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6497                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6498                         return true;
6499         }
6500
6501         return false;
6502 }
6503
6504 /*
6505  * A system can have three types of NUMA topology:
6506  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6507  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6508  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6509  *
6510  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6511  * topology lies in whether communication between not directly
6512  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6513  * could run), or through backplane controllers. This affects
6514  * placement of programs.
6515  *
6516  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6517  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6518  *   is directly connected.
6519  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6520  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6521  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6522  */
6523 static void init_numa_topology_type(void)
6524 {
6525         int a, b, c, n;
6526
6527         n = sched_max_numa_distance;
6528
6529         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6530                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6531                 return;
6532         }
6533
6534         for_each_online_node(a) {
6535                 for_each_online_node(b) {
6536                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6537                         if (node_distance(a, b) < n)
6538                                 continue;
6539
6540                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6541                         for_each_online_node(c) {
6542                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6543                                     node_distance(b, c) < n) {
6544                                         sched_numa_topology_type =
6545                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6546                                         return;
6547                                 }
6548                         }
6549
6550                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6551                         return;
6552                 }
6553         }
6554 }
6555
6556 static void sched_init_numa(void)
6557 {
6558         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6559         struct sched_domain_topology_level *tl;
6560         int level = 0;
6561         int i, j, k;
6562
6563         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6564         if (!sched_domains_numa_distance)
6565                 return;
6566
6567         /*
6568          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6569          * unique distances in the node_distance() table.
6570          *
6571          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6572          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6573          */
6574         next_distance = curr_distance;
6575         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6576                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6577                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6578                                 int distance = node_distance(i, k);
6579
6580                                 if (distance > curr_distance &&
6581                                     (distance < next_distance ||
6582                                      next_distance == curr_distance))
6583                                         next_distance = distance;
6584
6585                                 /*
6586                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6587                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6588                                  * equally connected to A.
6589                                  */
6590                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6591                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6592
6593                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6594                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6595                         }
6596                         if (next_distance != curr_distance) {
6597                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6598                                 sched_domains_numa_levels = level;
6599                                 curr_distance = next_distance;
6600                         } else break;
6601                 }
6602
6603                 /*
6604                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6605                  */
6606                 if (!sched_debug())
6607                         break;
6608         }
6609
6610         if (!level)
6611                 return;
6612
6613         /*
6614          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6615          * identity distance node_distance(i,i).
6616          *
6617          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6618          * numbers.
6619          */
6620
6621         /*
6622          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6623          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6624          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6625          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6626          * in other functions.
6627          *
6628          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6629          */
6630         sched_domains_numa_levels = 0;
6631
6632         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6633         if (!sched_domains_numa_masks)
6634                 return;
6635
6636         /*
6637          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6638          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6639          */
6640         for (i = 0; i < level; i++) {
6641                 sched_domains_numa_masks[i] =
6642                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6643                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6644                         return;
6645
6646                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6647                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6648                         if (!mask)
6649                                 return;
6650
6651                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6652
6653                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6654                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6655                                         continue;
6656
6657                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6658                         }
6659                 }
6660         }
6661
6662         /* Compute default topology size */
6663         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6664
6665         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6666                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6667         if (!tl)
6668                 return;
6669
6670         /*
6671          * Copy the default topology bits..
6672          */
6673         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6674                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6675
6676         /*
6677          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6678          */
6679         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6680                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6681                         .mask = sd_numa_mask,
6682                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6683                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6684                         .numa_level = j,
6685                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6686                 };
6687         }
6688
6689         sched_domain_topology = tl;
6690
6691         sched_domains_numa_levels = level;
6692         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6693
6694         init_numa_topology_type();
6695 }
6696
6697 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6698 {
6699         int i, j;
6700         int node = cpu_to_node(cpu);
6701
6702         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6703                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6704                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6705                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6706                 }
6707         }
6708 }
6709
6710 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6711 {
6712         int i, j;
6713         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6714                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6715                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6716         }
6717 }
6718
6719 /*
6720  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6721  * are onlined.
6722  */
6723 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6724                                            unsigned long action,
6725                                            void *hcpu)
6726 {
6727         int cpu = (long)hcpu;
6728
6729         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6730         case CPU_ONLINE:
6731                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6732                 break;
6733
6734         case CPU_DEAD:
6735                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6736                 break;
6737
6738         default:
6739                 return NOTIFY_DONE;
6740         }
6741
6742         return NOTIFY_OK;
6743 }
6744 #else
6745 static inline void sched_init_numa(void)
6746 {
6747 }
6748
6749 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6750                                            unsigned long action,
6751                                            void *hcpu)
6752 {
6753         return 0;
6754 }
6755 #endif /* CONFIG_NUMA */
6756
6757 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6758 {
6759         struct sched_domain_topology_level *tl;
6760         int j;
6761
6762         for_each_sd_topology(tl) {
6763                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6764
6765                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6766                 if (!sdd->sd)
6767                         return -ENOMEM;
6768
6769                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6770                 if (!sdd->sg)
6771                         return -ENOMEM;
6772
6773                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6774                 if (!sdd->sgc)
6775                         return -ENOMEM;
6776
6777                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6778                         struct sched_domain *sd;
6779                         struct sched_group *sg;
6780                         struct sched_group_capacity *sgc;
6781
6782                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6783                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6784                         if (!sd)
6785                                 return -ENOMEM;
6786
6787                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6788
6789                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6790                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6791                         if (!sg)
6792                                 return -ENOMEM;
6793
6794                         sg->next = sg;
6795
6796                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6797
6798                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6799                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6800                         if (!sgc)
6801                                 return -ENOMEM;
6802
6803                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6804                 }
6805         }
6806
6807         return 0;
6808 }
6809
6810 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6811 {
6812         struct sched_domain_topology_level *tl;
6813         int j;
6814
6815         for_each_sd_topology(tl) {
6816                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6817
6818                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6819                         struct sched_domain *sd;
6820
6821                         if (sdd->sd) {
6822                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6823                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6824                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6825                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6826                         }
6827
6828                         if (sdd->sg)
6829                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6830                         if (sdd->sgc)
6831                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6832                 }
6833                 free_percpu(sdd->sd);
6834                 sdd->sd = NULL;
6835                 free_percpu(sdd->sg);
6836                 sdd->sg = NULL;
6837                 free_percpu(sdd->sgc);
6838                 sdd->sgc = NULL;
6839         }
6840 }
6841
6842 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6843                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6844                 struct sched_domain *child, int cpu)
6845 {
6846         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6847         if (!sd)
6848                 return child;
6849
6850         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6851         if (child) {
6852                 sd->level = child->level + 1;
6853                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6854                 child->parent = sd;
6855                 sd->child = child;
6856
6857                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6858                                     sched_domain_span(sd))) {
6859                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6860 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6861                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6862                                         child->name, sd->name);
6863 #endif
6864                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6865                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6866                                    sched_domain_span(sd),
6867                                    sched_domain_span(child));
6868                 }
6869
6870         }
6871         set_domain_attribute(sd, attr);
6872
6873         return sd;
6874 }
6875
6876 /*
6877  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6878  * to the individual cpus
6879  */
6880 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6881                                struct sched_domain_attr *attr)
6882 {
6883         enum s_alloc alloc_state;
6884         struct sched_domain *sd;
6885         struct s_data d;
6886         int i, ret = -ENOMEM;
6887
6888         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6889         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6890                 goto error;
6891
6892         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6893         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6894                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6895
6896                 sd = NULL;
6897                 for_each_sd_topology(tl) {
6898                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6899                         if (tl == sched_domain_topology)
6900                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6901                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6902                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6903                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6904                                 break;
6905                 }
6906         }
6907
6908         /* Build the groups for the domains */
6909         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6910                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6911                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6912                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6913                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6914                                         goto error;
6915                         } else {
6916                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6917                                         goto error;
6918                         }
6919                 }
6920         }
6921
6922         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6923         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6924                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6925                         continue;
6926
6927                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6928                         claim_allocations(i, sd);
6929                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6930                 }
6931         }
6932
6933         /* Attach the domains */
6934         rcu_read_lock();
6935         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6936                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6937                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6938         }
6939         rcu_read_unlock();
6940
6941         ret = 0;
6942 error:
6943         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6944         return ret;
6945 }
6946
6947 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6948 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6949 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6950                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6951
6952 /*
6953  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6954  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6955  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6956  */
6957 static cpumask_var_t fallback_doms;
6958
6959 /*
6960  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6961  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6962  * or 0 if it stayed the same.
6963  */
6964 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6965 {
6966         return 0;
6967 }
6968
6969 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6970 {
6971         int i;
6972         cpumask_var_t *doms;
6973
6974         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6975         if (!doms)
6976                 return NULL;
6977         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6978                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6979                         free_sched_domains(doms, i);
6980                         return NULL;
6981                 }
6982         }
6983         return doms;
6984 }
6985
6986 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6987 {
6988         unsigned int i;
6989         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6990                 free_cpumask_var(doms[i]);
6991         kfree(doms);
6992 }
6993
6994 /*
6995  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6996  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6997  * exclude other special cases in the future.
6998  */
6999 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7000 {
7001         int err;
7002
7003         arch_update_cpu_topology();
7004         ndoms_cur = 1;
7005         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7006         if (!doms_cur)
7007                 doms_cur = &fallback_doms;
7008         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7009         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7010         register_sched_domain_sysctl();
7011
7012         return err;
7013 }
7014
7015 /*
7016  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7017  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7018  */
7019 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7020 {
7021         int i;
7022
7023         rcu_read_lock();
7024         for_each_cpu(i, cpu_map)
7025                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7026         rcu_read_unlock();
7027 }
7028
7029 /* handle null as "default" */
7030 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7031                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7032 {
7033         struct sched_domain_attr tmp;
7034
7035         /* fast path */
7036         if (!new && !cur)
7037                 return 1;
7038
7039         tmp = SD_ATTR_INIT;
7040         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7041                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7042                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7043 }
7044
7045 /*
7046  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7047  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7048  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7049  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7050  *
7051  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7052  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7053  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7054  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7055  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7056  * it as it is.
7057  *
7058  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7059  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7060  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7061  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7062  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7063  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7064  *
7065  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7066  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7067  * and it will not create the default domain.
7068  *
7069  * Call with hotplug lock held
7070  */
7071 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7072                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7073 {
7074         int i, j, n;
7075         int new_topology;
7076
7077         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7078
7079         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7080         unregister_sched_domain_sysctl();
7081
7082         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7083         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7084
7085         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7086
7087         /* Destroy deleted domains */
7088         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7089                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7090                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7091                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7092                                 goto match1;
7093                 }
7094                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7095                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7096 match1:
7097                 ;
7098         }
7099
7100         n = ndoms_cur;
7101         if (doms_new == NULL) {
7102                 n = 0;
7103                 doms_new = &fallback_doms;
7104                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7105                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7106         }
7107
7108         /* Build new domains */
7109         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7110                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7111                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7112                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7113                                 goto match2;
7114                 }
7115                 /* no match - add a new doms_new */
7116                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7117 match2:
7118                 ;
7119         }
7120
7121         /* Remember the new sched domains */
7122         if (doms_cur != &fallback_doms)
7123                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7124         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7125         doms_cur = doms_new;
7126         dattr_cur = dattr_new;
7127         ndoms_cur = ndoms_new;
7128
7129         register_sched_domain_sysctl();
7130
7131         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7132 }
7133
7134 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7135
7136 /*
7137  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7138  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7139  * around partition_sched_domains().
7140  *
7141  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7142  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7143  */
7144 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7145                              void *hcpu)
7146 {
7147         switch (action) {
7148         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7149         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7150
7151                 /*
7152                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7153                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7154                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7155                  * domain, ignoring cpusets.
7156                  */
7157                 num_cpus_frozen--;
7158                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7159                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7160                         break;
7161                 }
7162
7163                 /*
7164                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7165                  * restore the original sched domains by considering the
7166                  * cpuset configurations.
7167                  */
7168
7169         case CPU_ONLINE:
7170                 cpuset_update_active_cpus(true);
7171                 break;
7172         default:
7173                 return NOTIFY_DONE;
7174         }
7175         return NOTIFY_OK;
7176 }
7177
7178 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7179                                void *hcpu)
7180 {
7181         unsigned long flags;
7182         long cpu = (long)hcpu;
7183         struct dl_bw *dl_b;
7184         bool overflow;
7185         int cpus;
7186
7187         switch (action) {
7188         case CPU_DOWN_PREPARE:
7189                 rcu_read_lock_sched();
7190                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7191
7192                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7193                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7194                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7195                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7196
7197                 rcu_read_unlock_sched();
7198
7199                 if (overflow)
7200                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7201                 cpuset_update_active_cpus(false);
7202                 break;
7203         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7204                 num_cpus_frozen++;
7205                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7206                 break;
7207         default:
7208                 return NOTIFY_DONE;
7209         }
7210         return NOTIFY_OK;
7211 }
7212
7213 void __init sched_init_smp(void)
7214 {
7215         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7216
7217         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7218         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7219
7220         /* nohz_full won't take effect without isolating the cpus. */
7221         tick_nohz_full_add_cpus_to(cpu_isolated_map);
7222
7223         sched_init_numa();
7224
7225         /*
7226          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7227          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7228          * happen.
7229          */
7230         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7231         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7232         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7233         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7234                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7235         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7236
7237         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7238         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7239         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7240
7241         init_hrtick();
7242
7243         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7244         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7245                 BUG();
7246         sched_init_granularity();
7247         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7248
7249         init_sched_rt_class();
7250         init_sched_dl_class();
7251 }
7252 #else
7253 void __init sched_init_smp(void)
7254 {
7255         sched_init_granularity();
7256 }
7257 #endif /* CONFIG_SMP */
7258
7259 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7260 {
7261         return in_lock_functions(addr) ||
7262                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7263                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7264 }
7265
7266 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7267 /*
7268  * Default task group.
7269  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7270  */
7271 struct task_group root_task_group;
7272 LIST_HEAD(task_groups);
7273 #endif
7274
7275 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7276
7277 void __init sched_init(void)
7278 {
7279         int i, j;
7280         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7281
7282 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7283         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7284 #endif
7285 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7286         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7287 #endif
7288         if (alloc_size) {
7289                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7290
7291 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7292                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7293                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7294
7295                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7296                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7297
7298 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7300                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7301                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7302
7303                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7304                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7305
7306 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7307         }
7308 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7309         for_each_possible_cpu(i) {
7310                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7311                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7312         }
7313 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7314
7315         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7316                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7317         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7318                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7319
7320 #ifdef CONFIG_SMP
7321         init_defrootdomain();
7322 #endif
7323
7324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7325         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7326                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7327 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7328
7329 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7330         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7331         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7332         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7333         autogroup_init(&init_task);
7334
7335 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7336
7337         for_each_possible_cpu(i) {
7338                 struct rq *rq;
7339
7340                 rq = cpu_rq(i);
7341                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7342                 rq->nr_running = 0;
7343                 rq->calc_load_active = 0;
7344                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7345                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7346                 init_rt_rq(&rq->rt);
7347                 init_dl_rq(&rq->dl);
7348 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7349                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7350                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7351                 /*
7352                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7353                  *
7354                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7355                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7356                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7357                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7358                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7359                  * (se->load.weight).
7360                  *
7361                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7362                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7363                  * then A0's share of the cpu resource is:
7364                  *
7365                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7366                  *
7367                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7368                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7369                  */
7370                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7371                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7372 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7373
7374                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7375 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7376                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7377 #endif
7378
7379                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7380                         rq->cpu_load[j] = 0;
7381
7382                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7383
7384 #ifdef CONFIG_SMP
7385                 rq->sd = NULL;
7386                 rq->rd = NULL;
7387                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7388                 rq->balance_callback = NULL;
7389                 rq->active_balance = 0;
7390                 rq->next_balance = jiffies;
7391                 rq->push_cpu = 0;
7392                 rq->cpu = i;
7393                 rq->online = 0;
7394                 rq->idle_stamp = 0;
7395                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7396                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7397
7398                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7399
7400                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7401 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7402                 rq->nohz_flags = 0;
7403 #endif
7404 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7405                 rq->last_sched_tick = 0;
7406 #endif
7407 #endif
7408                 init_rq_hrtick(rq);
7409                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7410         }
7411
7412         set_load_weight(&init_task);
7413
7414 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7415         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7416 #endif
7417
7418         /*
7419          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7420          */
7421         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7422         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7423
7424         /*
7425          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7426          */
7427         current->sched_class = &fair_sched_class;
7428
7429         /*
7430          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7431          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7432          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7433          * when this runqueue becomes "idle".
7434          */
7435         init_idle(current, smp_processor_id());
7436
7437         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7438
7439 #ifdef CONFIG_SMP
7440         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7441         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7442         if (cpu_isolated_map == NULL)
7443                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7444         idle_thread_set_boot_cpu();
7445         set_cpu_rq_start_time();
7446 #endif
7447         init_sched_fair_class();
7448
7449         scheduler_running = 1;
7450 }
7451
7452 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7453 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7454 {
7455         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7456
7457         return (nested == preempt_offset);
7458 }
7459
7460 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7461 {
7462         /*
7463          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7464          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7465          * otherwise we will destroy state.
7466          */
7467         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7468                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7469                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7470                         current->state,
7471                         (void *)current->task_state_change,
7472                         (void *)current->task_state_change);
7473
7474         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7475 }
7476 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7477
7478 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7479 {
7480         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7481
7482         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7483         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7484              !is_idle_task(current)) ||
7485             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7486                 return;
7487         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7488                 return;
7489         prev_jiffy = jiffies;
7490
7491         printk(KERN_ERR
7492                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7493                         file, line);
7494         printk(KERN_ERR
7495                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7496                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7497                         current->pid, current->comm);
7498
7499         if (task_stack_end_corrupted(current))
7500                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7501
7502         debug_show_held_locks(current);
7503         if (irqs_disabled())
7504                 print_irqtrace_events(current);
7505 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7506         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7507                 pr_err("Preemption disabled at:");
7508                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7509                 pr_cont("\n");
7510         }
7511 #endif
7512         dump_stack();
7513 }
7514 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7515 #endif
7516
7517 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7518 void normalize_rt_tasks(void)
7519 {
7520         struct task_struct *g, *p;
7521         struct sched_attr attr = {
7522                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7523         };
7524
7525         read_lock(&tasklist_lock);
7526         for_each_process_thread(g, p) {
7527                 /*
7528                  * Only normalize user tasks:
7529                  */
7530                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7531                         continue;
7532
7533                 p->se.exec_start                = 0;
7534 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7535                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7536                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7537                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7538 #endif
7539
7540                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7541                         /*
7542                          * Renice negative nice level userspace
7543                          * tasks back to 0:
7544                          */
7545                         if (task_nice(p) < 0)
7546                                 set_user_nice(p, 0);
7547                         continue;
7548                 }
7549
7550                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7551         }
7552         read_unlock(&tasklist_lock);
7553 }
7554
7555 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7556
7557 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7558 /*
7559  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7560  *
7561  * They can only be called when the whole system has been
7562  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7563  * activity can take place. Using them for anything else would
7564  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7565  * under any other configuration.
7566  */
7567
7568 /**
7569  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7570  * @cpu: the processor in question.
7571  *
7572  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7573  *
7574  * Return: The current task for @cpu.
7575  */
7576 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7577 {
7578         return cpu_curr(cpu);
7579 }
7580
7581 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7582
7583 #ifdef CONFIG_IA64
7584 /**
7585  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7586  * @cpu: the processor in question.
7587  * @p: the task pointer to set.
7588  *
7589  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7590  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7591  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7592  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7593  * and caller must save the original value of the current task (see
7594  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7595  * re-starting the system.
7596  *
7597  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7598  */
7599 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7600 {
7601         cpu_curr(cpu) = p;
7602 }
7603
7604 #endif
7605
7606 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7607 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7608 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7609
7610 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7611 {
7612         free_fair_sched_group(tg);
7613         free_rt_sched_group(tg);
7614         autogroup_free(tg);
7615         kfree(tg);
7616 }
7617
7618 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7619 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7620 {
7621         struct task_group *tg;
7622
7623         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7624         if (!tg)
7625                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7626
7627         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7628                 goto err;
7629
7630         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7631                 goto err;
7632
7633         return tg;
7634
7635 err:
7636         free_sched_group(tg);
7637         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7638 }
7639
7640 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7641 {
7642         unsigned long flags;
7643
7644         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7645         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7646
7647         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7648
7649         tg->parent = parent;
7650         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7651         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7652         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7653 }
7654
7655 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7656 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7657 {
7658         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7659         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7660 }
7661
7662 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7663 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7664 {
7665         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7666         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7667 }
7668
7669 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7670 {
7671         unsigned long flags;
7672         int i;
7673
7674         /* end participation in shares distribution */
7675         for_each_possible_cpu(i)
7676                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7677
7678         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7679         list_del_rcu(&tg->list);
7680         list_del_rcu(&tg->siblings);
7681         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7682 }
7683
7684 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7685  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7686  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7687  *      reflect its new group.
7688  */
7689 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7690 {
7691         struct task_group *tg;
7692         int queued, running;
7693         unsigned long flags;
7694         struct rq *rq;
7695
7696         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7697
7698         running = task_current(rq, tsk);
7699         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7700
7701         if (queued)
7702                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7703         if (unlikely(running))
7704                 put_prev_task(rq, tsk);
7705
7706         /*
7707          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7708          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7709          * to prevent lockdep warnings.
7710          */
7711         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7712                           struct task_group, css);
7713         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7714         tsk->sched_task_group = tg;
7715
7716 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7717         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7718                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7719         else
7720 #endif
7721                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7722
7723         if (unlikely(running))
7724                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7725         if (queued)
7726                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7727
7728         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7729 }
7730 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7731
7732 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7733 /*
7734  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7735  */
7736 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7737
7738 /* Must be called with tasklist_lock held */
7739 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7740 {
7741         struct task_struct *g, *p;
7742
7743         /*
7744          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7745          */
7746         if (task_group_is_autogroup(tg))
7747                 return 0;
7748
7749         for_each_process_thread(g, p) {
7750                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7751                         return 1;
7752         }
7753
7754         return 0;
7755 }
7756
7757 struct rt_schedulable_data {
7758         struct task_group *tg;
7759         u64 rt_period;
7760         u64 rt_runtime;
7761 };
7762
7763 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7764 {
7765         struct rt_schedulable_data *d = data;
7766         struct task_group *child;
7767         unsigned long total, sum = 0;
7768         u64 period, runtime;
7769
7770         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7771         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7772
7773         if (tg == d->tg) {
7774                 period = d->rt_period;
7775                 runtime = d->rt_runtime;
7776         }
7777
7778         /*
7779          * Cannot have more runtime than the period.
7780          */
7781         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7782                 return -EINVAL;
7783
7784         /*
7785          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7786          */
7787         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7788                 return -EBUSY;
7789
7790         total = to_ratio(period, runtime);
7791
7792         /*
7793          * Nobody can have more than the global setting allows.
7794          */
7795         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7796                 return -EINVAL;
7797
7798         /*
7799          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7800          */
7801         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7802                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7803                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7804
7805                 if (child == d->tg) {
7806                         period = d->rt_period;
7807                         runtime = d->rt_runtime;
7808                 }
7809
7810                 sum += to_ratio(period, runtime);
7811         }
7812
7813         if (sum > total)
7814                 return -EINVAL;
7815
7816         return 0;
7817 }
7818
7819 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7820 {
7821         int ret;
7822
7823         struct rt_schedulable_data data = {
7824                 .tg = tg,
7825                 .rt_period = period,
7826                 .rt_runtime = runtime,
7827         };
7828
7829         rcu_read_lock();
7830         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7831         rcu_read_unlock();
7832
7833         return ret;
7834 }
7835
7836 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7837                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7838 {
7839         int i, err = 0;
7840
7841         /*
7842          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7843          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7844          */
7845         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7846                 return -EINVAL;
7847
7848         /* No period doesn't make any sense. */
7849         if (rt_period == 0)
7850                 return -EINVAL;
7851
7852         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7853         read_lock(&tasklist_lock);
7854         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7855         if (err)
7856                 goto unlock;
7857
7858         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7859         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7860         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7861
7862         for_each_possible_cpu(i) {
7863                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7864
7865                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7866                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7867                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7868         }
7869         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7870 unlock:
7871         read_unlock(&tasklist_lock);
7872         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7873
7874         return err;
7875 }
7876
7877 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7878 {
7879         u64 rt_runtime, rt_period;
7880
7881         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7882         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7883         if (rt_runtime_us < 0)
7884                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7885
7886         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7887 }
7888
7889 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7890 {
7891         u64 rt_runtime_us;
7892
7893         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7894                 return -1;
7895
7896         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7897         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7898         return rt_runtime_us;
7899 }
7900
7901 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7902 {
7903         u64 rt_runtime, rt_period;
7904
7905         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7906         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7907
7908         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7909 }
7910
7911 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7912 {
7913         u64 rt_period_us;
7914
7915         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7916         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7917         return rt_period_us;
7918 }
7919 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7920
7921 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7922 static int sched_rt_global_constraints(void)
7923 {
7924         int ret = 0;
7925
7926         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7927         read_lock(&tasklist_lock);
7928         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7929         read_unlock(&tasklist_lock);
7930         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7931
7932         return ret;
7933 }
7934
7935 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7936 {
7937         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7938         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7939                 return 0;
7940
7941         return 1;
7942 }
7943
7944 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7945 static int sched_rt_global_constraints(void)
7946 {
7947         unsigned long flags;
7948         int i, ret = 0;
7949
7950         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7951         for_each_possible_cpu(i) {
7952                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7953
7954                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7955                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7956                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7957         }
7958         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7959
7960         return ret;
7961 }
7962 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7963
7964 static int sched_dl_global_validate(void)
7965 {
7966         u64 runtime = global_rt_runtime();
7967         u64 period = global_rt_period();
7968         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7969         struct dl_bw *dl_b;
7970         int cpu, ret = 0;
7971         unsigned long flags;
7972
7973         /*
7974          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7975          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7976          * any of the root_domains.
7977          *
7978          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7979          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7980          * solutions is welcome!
7981          */
7982         for_each_possible_cpu(cpu) {
7983                 rcu_read_lock_sched();
7984                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7985
7986                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7987                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7988                         ret = -EBUSY;
7989                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7990
7991                 rcu_read_unlock_sched();
7992
7993                 if (ret)
7994                         break;
7995         }
7996
7997         return ret;
7998 }
7999
8000 static void sched_dl_do_global(void)
8001 {
8002         u64 new_bw = -1;
8003         struct dl_bw *dl_b;
8004         int cpu;
8005         unsigned long flags;
8006
8007         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8008         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8009
8010         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8011                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8012
8013         /*
8014          * FIXME: As above...
8015          */
8016         for_each_possible_cpu(cpu) {
8017                 rcu_read_lock_sched();
8018                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8019
8020                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8021                 dl_b->bw = new_bw;
8022                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8023
8024                 rcu_read_unlock_sched();
8025         }
8026 }
8027
8028 static int sched_rt_global_validate(void)
8029 {
8030         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8031                 return -EINVAL;
8032
8033         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8034                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8035                 return -EINVAL;
8036
8037         return 0;
8038 }
8039
8040 static void sched_rt_do_global(void)
8041 {
8042         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8043         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8044 }
8045
8046 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8047                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8048                 loff_t *ppos)
8049 {
8050         int old_period, old_runtime;
8051         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8052         int ret;
8053
8054         mutex_lock(&mutex);
8055         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8056         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8057
8058         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8059
8060         if (!ret && write) {
8061                 ret = sched_rt_global_validate();
8062                 if (ret)
8063                         goto undo;
8064
8065                 ret = sched_dl_global_validate();
8066                 if (ret)
8067                         goto undo;
8068
8069                 ret = sched_rt_global_constraints();
8070                 if (ret)
8071                         goto undo;
8072
8073                 sched_rt_do_global();
8074                 sched_dl_do_global();
8075         }
8076         if (0) {
8077 undo:
8078                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8079                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8080         }
8081         mutex_unlock(&mutex);
8082
8083         return ret;
8084 }
8085
8086 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8087                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8088                 loff_t *ppos)
8089 {
8090         int ret;
8091         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8092
8093         mutex_lock(&mutex);
8094         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8095         /* make sure that internally we keep jiffies */
8096         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8097         if (!ret && write) {
8098                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8099                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8100         }
8101         mutex_unlock(&mutex);
8102         return ret;
8103 }
8104
8105 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8106
8107 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8108 {
8109         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8110 }
8111
8112 static struct cgroup_subsys_state *
8113 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8114 {
8115         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8116         struct task_group *tg;
8117
8118         if (!parent) {
8119                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8120                 return &root_task_group.css;
8121         }
8122
8123         tg = sched_create_group(parent);
8124         if (IS_ERR(tg))
8125                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8126
8127         return &tg->css;
8128 }
8129
8130 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8131 {
8132         struct task_group *tg = css_tg(css);
8133         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8134
8135         if (parent)
8136                 sched_online_group(tg, parent);
8137         return 0;
8138 }
8139
8140 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8141 {
8142         struct task_group *tg = css_tg(css);
8143
8144         sched_destroy_group(tg);
8145 }
8146
8147 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8148 {
8149         struct task_group *tg = css_tg(css);
8150
8151         sched_offline_group(tg);
8152 }
8153
8154 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8155 {
8156         sched_move_task(task);
8157 }
8158
8159 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8160                                  struct cgroup_taskset *tset)
8161 {
8162         struct task_struct *task;
8163
8164         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
8165 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8166                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8167                         return -EINVAL;
8168 #else
8169                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8170                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8171                         return -EINVAL;
8172 #endif
8173         }
8174         return 0;
8175 }
8176
8177 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8178                               struct cgroup_taskset *tset)
8179 {
8180         struct task_struct *task;
8181
8182         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
8183                 sched_move_task(task);
8184 }
8185
8186 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
8187                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
8188                             struct task_struct *task)
8189 {
8190         sched_move_task(task);
8191 }
8192
8193 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8194 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8195                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8196 {
8197         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8198 }
8199
8200 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8201                                struct cftype *cft)
8202 {
8203         struct task_group *tg = css_tg(css);
8204
8205         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8206 }
8207
8208 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8209 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8210
8211 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8212 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8213
8214 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8215
8216 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8217 {
8218         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8219         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8220
8221         if (tg == &root_task_group)
8222                 return -EINVAL;
8223
8224         /*
8225          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8226          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8227          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8228          */
8229         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8230                 return -EINVAL;
8231
8232         /*
8233          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8234          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8235          * feasibility.
8236          */
8237         if (period > max_cfs_quota_period)
8238                 return -EINVAL;
8239
8240         /*
8241          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8242          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8243          */
8244         get_online_cpus();
8245         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8246         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8247         if (ret)
8248                 goto out_unlock;
8249
8250         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8251         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8252         /*
8253          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8254          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8255          */
8256         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8257                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8258         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8259         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8260         cfs_b->quota = quota;
8261
8262         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8263         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8264         if (runtime_enabled)
8265                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8266         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8267
8268         for_each_online_cpu(i) {
8269                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8270                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8271
8272                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8273                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8274                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8275
8276                 if (cfs_rq->throttled)
8277                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8278                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8279         }
8280         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8281                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8282 out_unlock:
8283         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8284         put_online_cpus();
8285
8286         return ret;
8287 }
8288
8289 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8290 {
8291         u64 quota, period;
8292
8293         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8294         if (cfs_quota_us < 0)
8295                 quota = RUNTIME_INF;
8296         else
8297                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8298
8299         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8300 }
8301
8302 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8303 {
8304         u64 quota_us;
8305
8306         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8307                 return -1;
8308
8309         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8310         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8311
8312         return quota_us;
8313 }
8314
8315 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8316 {
8317         u64 quota, period;
8318
8319         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8320         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8321
8322         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8323 }
8324
8325 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8326 {
8327         u64 cfs_period_us;
8328
8329         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8330         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8331
8332         return cfs_period_us;
8333 }
8334
8335 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8336                                   struct cftype *cft)
8337 {
8338         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8339 }
8340
8341 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8342                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8343 {
8344         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8345 }
8346
8347 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8348                                    struct cftype *cft)
8349 {
8350         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8351 }
8352
8353 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8354                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8355 {
8356         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8357 }
8358
8359 struct cfs_schedulable_data {
8360         struct task_group *tg;
8361         u64 period, quota;
8362 };
8363
8364 /*
8365  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8366  * note: units are usecs
8367  */
8368 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8369                                struct cfs_schedulable_data *d)
8370 {
8371         u64 quota, period;
8372
8373         if (tg == d->tg) {
8374                 period = d->period;
8375                 quota = d->quota;
8376         } else {
8377                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8378                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8379         }
8380
8381         /* note: these should typically be equivalent */
8382         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8383                 return RUNTIME_INF;
8384
8385         return to_ratio(period, quota);
8386 }
8387
8388 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8389 {
8390         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8391         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8392         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8393
8394         if (!tg->parent) {
8395                 quota = RUNTIME_INF;
8396         } else {
8397                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8398
8399                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8400                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8401
8402                 /*
8403                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8404                  * limit is set
8405                  */
8406                 if (quota == RUNTIME_INF)
8407                         quota = parent_quota;
8408                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8409                         return -EINVAL;
8410         }
8411         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8412
8413         return 0;
8414 }
8415
8416 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8417 {
8418         int ret;
8419         struct cfs_schedulable_data data = {
8420                 .tg = tg,
8421                 .period = period,
8422                 .quota = quota,
8423         };
8424
8425         if (quota != RUNTIME_INF) {
8426                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8427                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8428         }
8429
8430         rcu_read_lock();
8431         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8432         rcu_read_unlock();
8433
8434         return ret;
8435 }
8436
8437 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8438 {
8439         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8440         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8441
8442         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8443         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8444         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8445
8446         return 0;
8447 }
8448 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8449 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8450
8451 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8452 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8453                                 struct cftype *cft, s64 val)
8454 {
8455         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8456 }
8457
8458 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8459                                struct cftype *cft)
8460 {
8461         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8462 }
8463
8464 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8465                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8466 {
8467         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8468 }
8469
8470 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8471                                    struct cftype *cft)
8472 {
8473         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8474 }
8475 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8476
8477 static struct cftype cpu_files[] = {
8478 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8479         {
8480                 .name = "shares",
8481                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8482                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8483         },
8484 #endif
8485 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8486         {
8487                 .name = "cfs_quota_us",
8488                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8489                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8490         },
8491         {
8492                 .name = "cfs_period_us",
8493                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8494                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8495         },
8496         {
8497                 .name = "stat",
8498                 .seq_show = cpu_stats_show,
8499         },
8500 #endif
8501 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8502         {
8503                 .name = "rt_runtime_us",
8504                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8505                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8506         },
8507         {
8508                 .name = "rt_period_us",
8509                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8510                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8511         },
8512 #endif
8513         { }     /* terminate */
8514 };
8515
8516 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8517         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8518         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8519         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8520         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8521         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8522         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8523         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8524         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8525         .legacy_cftypes = cpu_files,
8526         .early_init     = 1,
8527 };
8528
8529 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8530
8531 void dump_cpu_task(int cpu)
8532 {
8533         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8534         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8535 }