Merge linux-block/for-4.3/core into md/for-linux
[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         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
168                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
169 }
170
171 static void sched_feat_enable(int i)
172 {
173         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
174                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
175 }
176 #else
177 static void sched_feat_disable(int i) { };
178 static void sched_feat_enable(int i) { };
179 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
180
181 static int sched_feat_set(char *cmp)
182 {
183         int i;
184         int neg = 0;
185
186         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
187                 neg = 1;
188                 cmp += 3;
189         }
190
191         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
192                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
193                         if (neg) {
194                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
195                                 sched_feat_disable(i);
196                         } else {
197                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
198                                 sched_feat_enable(i);
199                         }
200                         break;
201                 }
202         }
203
204         return i;
205 }
206
207 static ssize_t
208 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
209                 size_t cnt, loff_t *ppos)
210 {
211         char buf[64];
212         char *cmp;
213         int i;
214         struct inode *inode;
215
216         if (cnt > 63)
217                 cnt = 63;
218
219         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
220                 return -EFAULT;
221
222         buf[cnt] = 0;
223         cmp = strstrip(buf);
224
225         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
226         inode = file_inode(filp);
227         mutex_lock(&inode->i_mutex);
228         i = sched_feat_set(cmp);
229         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
230         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
231                 return -EINVAL;
232
233         *ppos += cnt;
234
235         return cnt;
236 }
237
238 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
239 {
240         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
241 }
242
243 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
244         .open           = sched_feat_open,
245         .write          = sched_feat_write,
246         .read           = seq_read,
247         .llseek         = seq_lseek,
248         .release        = single_release,
249 };
250
251 static __init int sched_init_debug(void)
252 {
253         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
254                         &sched_feat_fops);
255
256         return 0;
257 }
258 late_initcall(sched_init_debug);
259 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
260
261 /*
262  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
263  * Limited because this is done with IRQs disabled.
264  */
265 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
266
267 /*
268  * period over which we average the RT time consumption, measured
269  * in ms.
270  *
271  * default: 1s
272  */
273 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
274
275 /*
276  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
277  * default: 1s
278  */
279 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
280
281 __read_mostly int scheduler_running;
282
283 /*
284  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
285  * default: 0.95s
286  */
287 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
288
289 /* cpus with isolated domains */
290 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
291
292 /*
293  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
294  */
295 static struct rq *this_rq_lock(void)
296         __acquires(rq->lock)
297 {
298         struct rq *rq;
299
300         local_irq_disable();
301         rq = this_rq();
302         raw_spin_lock(&rq->lock);
303
304         return rq;
305 }
306
307 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
308 /*
309  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
310  */
311
312 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
313 {
314         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
315                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
316 }
317
318 /*
319  * High-resolution timer tick.
320  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
321  */
322 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
323 {
324         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
325
326         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
327
328         raw_spin_lock(&rq->lock);
329         update_rq_clock(rq);
330         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
331         raw_spin_unlock(&rq->lock);
332
333         return HRTIMER_NORESTART;
334 }
335
336 #ifdef CONFIG_SMP
337
338 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
339 {
340         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
341
342         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
343 }
344
345 /*
346  * called from hardirq (IPI) context
347  */
348 static void __hrtick_start(void *arg)
349 {
350         struct rq *rq = arg;
351
352         raw_spin_lock(&rq->lock);
353         __hrtick_restart(rq);
354         rq->hrtick_csd_pending = 0;
355         raw_spin_unlock(&rq->lock);
356 }
357
358 /*
359  * Called to set the hrtick timer state.
360  *
361  * called with rq->lock held and irqs disabled
362  */
363 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
364 {
365         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
366         ktime_t time;
367         s64 delta;
368
369         /*
370          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
371          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
372          */
373         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
374         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
375
376         hrtimer_set_expires(timer, time);
377
378         if (rq == this_rq()) {
379                 __hrtick_restart(rq);
380         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
381                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
382                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
383         }
384 }
385
386 static int
387 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
388 {
389         int cpu = (int)(long)hcpu;
390
391         switch (action) {
392         case CPU_UP_CANCELED:
393         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
394         case CPU_DOWN_PREPARE:
395         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
396         case CPU_DEAD:
397         case CPU_DEAD_FROZEN:
398                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
399                 return NOTIFY_OK;
400         }
401
402         return NOTIFY_DONE;
403 }
404
405 static __init void init_hrtick(void)
406 {
407         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
408 }
409 #else
410 /*
411  * Called to set the hrtick timer state.
412  *
413  * called with rq->lock held and irqs disabled
414  */
415 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
416 {
417         /*
418          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
419          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
420          */
421         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
422         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
423                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
424 }
425
426 static inline void init_hrtick(void)
427 {
428 }
429 #endif /* CONFIG_SMP */
430
431 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
432 {
433 #ifdef CONFIG_SMP
434         rq->hrtick_csd_pending = 0;
435
436         rq->hrtick_csd.flags = 0;
437         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
438         rq->hrtick_csd.info = rq;
439 #endif
440
441         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
442         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
443 }
444 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
445 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
446 {
447 }
448
449 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
450 {
451 }
452
453 static inline void init_hrtick(void)
454 {
455 }
456 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
457
458 /*
459  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
460  */
461 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
462 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
463         for (;;) {                                                      \
464                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
465                 if (__old == __val)                                     \
466                         break;                                          \
467                 __val = __old;                                          \
468         }                                                               \
469         __old;                                                          \
470 })
471
472 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
473 /*
474  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
475  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
476  * spurious IPIs.
477  */
478 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
479 {
480         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
481         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
482 }
483
484 /*
485  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
486  *
487  * If this returns true, then the idle task promises to call
488  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
489  */
490 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
491 {
492         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
493         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
494
495         for (;;) {
496                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
497                         return false;
498                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
499                         return true;
500                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
501                 if (old == val)
502                         break;
503                 val = old;
504         }
505         return true;
506 }
507
508 #else
509 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
510 {
511         set_tsk_need_resched(p);
512         return true;
513 }
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
517 {
518         return false;
519 }
520 #endif
521 #endif
522
523 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
524 {
525         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
526
527         /*
528          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
529          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
530          * wakeup due to that.
531          *
532          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
533          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
534          */
535         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
536                 return;
537
538         get_task_struct(task);
539
540         /*
541          * The head is context local, there can be no concurrency.
542          */
543         *head->lastp = node;
544         head->lastp = &node->next;
545 }
546
547 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
548 {
549         struct wake_q_node *node = head->first;
550
551         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
552                 struct task_struct *task;
553
554                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
555                 BUG_ON(!task);
556                 /* task can safely be re-inserted now */
557                 node = node->next;
558                 task->wake_q.next = NULL;
559
560                 /*
561                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
562                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
563                  */
564                 wake_up_process(task);
565                 put_task_struct(task);
566         }
567 }
568
569 /*
570  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
571  *
572  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
573  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
574  * the target CPU.
575  */
576 void resched_curr(struct rq *rq)
577 {
578         struct task_struct *curr = rq->curr;
579         int cpu;
580
581         lockdep_assert_held(&rq->lock);
582
583         if (test_tsk_need_resched(curr))
584                 return;
585
586         cpu = cpu_of(rq);
587
588         if (cpu == smp_processor_id()) {
589                 set_tsk_need_resched(curr);
590                 set_preempt_need_resched();
591                 return;
592         }
593
594         if (set_nr_and_not_polling(curr))
595                 smp_send_reschedule(cpu);
596         else
597                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
598 }
599
600 void resched_cpu(int cpu)
601 {
602         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
603         unsigned long flags;
604
605         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
606                 return;
607         resched_curr(rq);
608         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
609 }
610
611 #ifdef CONFIG_SMP
612 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
613 /*
614  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
615  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
616  *
617  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
618  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
619  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
620  */
621 int get_nohz_timer_target(void)
622 {
623         int i, cpu = smp_processor_id();
624         struct sched_domain *sd;
625
626         if (!idle_cpu(cpu))
627                 return cpu;
628
629         rcu_read_lock();
630         for_each_domain(cpu, sd) {
631                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
632                         if (!idle_cpu(i)) {
633                                 cpu = i;
634                                 goto unlock;
635                         }
636                 }
637         }
638 unlock:
639         rcu_read_unlock();
640         return cpu;
641 }
642 /*
643  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
644  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
645  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
646  * idle system the next event might even be infinite time into the
647  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
648  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
649  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
650  * wheel for the next timer event.
651  */
652 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
653 {
654         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
655
656         if (cpu == smp_processor_id())
657                 return;
658
659         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
660                 smp_send_reschedule(cpu);
661         else
662                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
663 }
664
665 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
666 {
667         /*
668          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
669          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
670          * If needed we can still optimize that later with an
671          * empty IRQ.
672          */
673         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
674                 if (cpu != smp_processor_id() ||
675                     tick_nohz_tick_stopped())
676                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
677                 return true;
678         }
679
680         return false;
681 }
682
683 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
684 {
685         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
686                 wake_up_idle_cpu(cpu);
687 }
688
689 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
690 {
691         int cpu = smp_processor_id();
692
693         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
694                 return false;
695
696         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
697                 return true;
698
699         /*
700          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
701          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
702          */
703         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
704         return false;
705 }
706
707 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
708
709 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
710 {
711         return false;
712 }
713
714 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
715
716 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
717 bool sched_can_stop_tick(void)
718 {
719         /*
720          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
721          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
722          */
723         if (current->policy == SCHED_FIFO)
724                 return true;
725
726         /*
727          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
728          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
729          */
730         if (current->policy == SCHED_RR) {
731                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
732
733                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
734         }
735
736         /*
737          * More than one running task need preemption.
738          * nr_running update is assumed to be visible
739          * after IPI is sent from wakers.
740          */
741         if (this_rq()->nr_running > 1)
742                 return false;
743
744         return true;
745 }
746 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
747
748 void sched_avg_update(struct rq *rq)
749 {
750         s64 period = sched_avg_period();
751
752         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
753                 /*
754                  * Inline assembly required to prevent the compiler
755                  * optimising this loop into a divmod call.
756                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
757                  */
758                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
759                 rq->age_stamp += period;
760                 rq->rt_avg /= 2;
761         }
762 }
763
764 #endif /* CONFIG_SMP */
765
766 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
767                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
768 /*
769  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
770  * node and @up when leaving it for the final time.
771  *
772  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
773  */
774 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
775                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
776 {
777         struct task_group *parent, *child;
778         int ret;
779
780         parent = from;
781
782 down:
783         ret = (*down)(parent, data);
784         if (ret)
785                 goto out;
786         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
787                 parent = child;
788                 goto down;
789
790 up:
791                 continue;
792         }
793         ret = (*up)(parent, data);
794         if (ret || parent == from)
795                 goto out;
796
797         child = parent;
798         parent = parent->parent;
799         if (parent)
800                 goto up;
801 out:
802         return ret;
803 }
804
805 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
806 {
807         return 0;
808 }
809 #endif
810
811 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
812 {
813         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
814         struct load_weight *load = &p->se.load;
815
816         /*
817          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
818          */
819         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
820                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
821                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
822                 return;
823         }
824
825         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
826         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
827 }
828
829 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
830 {
831         update_rq_clock(rq);
832         sched_info_queued(rq, p);
833         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
834 }
835
836 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
837 {
838         update_rq_clock(rq);
839         sched_info_dequeued(rq, p);
840         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
841 }
842
843 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
844 {
845         if (task_contributes_to_load(p))
846                 rq->nr_uninterruptible--;
847
848         enqueue_task(rq, p, flags);
849 }
850
851 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
852 {
853         if (task_contributes_to_load(p))
854                 rq->nr_uninterruptible++;
855
856         dequeue_task(rq, p, flags);
857 }
858
859 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
860 {
861 /*
862  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
863  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
864  */
865 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
866         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
867 #endif
868 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
869         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
870
871         /*
872          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
873          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
874          * {soft,}irq region.
875          *
876          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
877          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
878          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
879          * monotonic.
880          *
881          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
882          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
883          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
884          * atomic ops.
885          */
886         if (irq_delta > delta)
887                 irq_delta = delta;
888
889         rq->prev_irq_time += irq_delta;
890         delta -= irq_delta;
891 #endif
892 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
893         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
894                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
895                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
896
897                 if (unlikely(steal > delta))
898                         steal = delta;
899
900                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
901                 delta -= steal;
902         }
903 #endif
904
905         rq->clock_task += delta;
906
907 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
908         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
909                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
910 #endif
911 }
912
913 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
914 {
915         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
916         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
917
918         if (stop) {
919                 /*
920                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
921                  * userspace knows about and won't get confused about.
922                  *
923                  * Also, it will make PI more or less work without too
924                  * much confusion -- but then, stop work should not
925                  * rely on PI working anyway.
926                  */
927                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
928
929                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
930         }
931
932         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
933
934         if (old_stop) {
935                 /*
936                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
937                  * it can die in pieces.
938                  */
939                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
940         }
941 }
942
943 /*
944  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
945  */
946 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
947 {
948         return p->static_prio;
949 }
950
951 /*
952  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
953  * without taking RT-inheritance into account. Might be
954  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
955  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
956  * estimator recalculates.
957  */
958 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
959 {
960         int prio;
961
962         if (task_has_dl_policy(p))
963                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
964         else if (task_has_rt_policy(p))
965                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
966         else
967                 prio = __normal_prio(p);
968         return prio;
969 }
970
971 /*
972  * Calculate the current priority, i.e. the priority
973  * taken into account by the scheduler. This value might
974  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
975  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
976  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
977  */
978 static int effective_prio(struct task_struct *p)
979 {
980         p->normal_prio = normal_prio(p);
981         /*
982          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
983          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
984          * to the normal priority:
985          */
986         if (!rt_prio(p->prio))
987                 return p->normal_prio;
988         return p->prio;
989 }
990
991 /**
992  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
993  * @p: the task in question.
994  *
995  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
996  */
997 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
998 {
999         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1000 }
1001
1002 /*
1003  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1004  * use the balance_callback list if you want balancing.
1005  *
1006  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1007  * balance_callback().
1008  */
1009 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1010                                        const struct sched_class *prev_class,
1011                                        int oldprio)
1012 {
1013         if (prev_class != p->sched_class) {
1014                 if (prev_class->switched_from)
1015                         prev_class->switched_from(rq, p);
1016
1017                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1018         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1019                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1020 }
1021
1022 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1023 {
1024         const struct sched_class *class;
1025
1026         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1027                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1028         } else {
1029                 for_each_class(class) {
1030                         if (class == rq->curr->sched_class)
1031                                 break;
1032                         if (class == p->sched_class) {
1033                                 resched_curr(rq);
1034                                 break;
1035                         }
1036                 }
1037         }
1038
1039         /*
1040          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1041          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1042          */
1043         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1044                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1045 }
1046
1047 #ifdef CONFIG_SMP
1048 /*
1049  * This is how migration works:
1050  *
1051  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1052  *    stop_one_cpu().
1053  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1054  *    off the CPU)
1055  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1056  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1057  *    it and puts it into the right queue.
1058  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1059  *    is done.
1060  */
1061
1062 /*
1063  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1064  *
1065  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1066  */
1067 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1068 {
1069         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1070
1071         dequeue_task(rq, p, 0);
1072         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1073         set_task_cpu(p, new_cpu);
1074         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1075
1076         rq = cpu_rq(new_cpu);
1077
1078         raw_spin_lock(&rq->lock);
1079         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1080         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1081         enqueue_task(rq, p, 0);
1082         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1083
1084         return rq;
1085 }
1086
1087 struct migration_arg {
1088         struct task_struct *task;
1089         int dest_cpu;
1090 };
1091
1092 /*
1093  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1094  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1095  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1096  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1097  *
1098  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1099  * as the task is no longer on this CPU.
1100  */
1101 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1102 {
1103         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1104                 return rq;
1105
1106         /* Affinity changed (again). */
1107         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1108                 return rq;
1109
1110         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1111
1112         return rq;
1113 }
1114
1115 /*
1116  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1117  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1118  * 'pushing' onto another runqueue.
1119  */
1120 static int migration_cpu_stop(void *data)
1121 {
1122         struct migration_arg *arg = data;
1123         struct task_struct *p = arg->task;
1124         struct rq *rq = this_rq();
1125
1126         /*
1127          * The original target cpu might have gone down and we might
1128          * be on another cpu but it doesn't matter.
1129          */
1130         local_irq_disable();
1131         /*
1132          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1133          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1134          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1135          */
1136         sched_ttwu_pending();
1137
1138         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1139         raw_spin_lock(&rq->lock);
1140         /*
1141          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1142          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1143          * we're holding p->pi_lock.
1144          */
1145         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1146                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1147         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1148         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1149
1150         local_irq_enable();
1151         return 0;
1152 }
1153
1154 /*
1155  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1156  * actually call this function.
1157  */
1158 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1159 {
1160         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1161         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1162 }
1163
1164 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1165 {
1166         struct rq *rq = task_rq(p);
1167         bool queued, running;
1168
1169         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1170
1171         queued = task_on_rq_queued(p);
1172         running = task_current(rq, p);
1173
1174         if (queued) {
1175                 /*
1176                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1177                  * holding rq->lock.
1178                  */
1179                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1180                 dequeue_task(rq, p, 0);
1181         }
1182         if (running)
1183                 put_prev_task(rq, p);
1184
1185         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1186
1187         if (running)
1188                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1189         if (queued)
1190                 enqueue_task(rq, p, 0);
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1195  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1196  * is removed from the allowed bitmask.
1197  *
1198  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1199  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1200  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1201  */
1202 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1203                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1204 {
1205         unsigned long flags;
1206         struct rq *rq;
1207         unsigned int dest_cpu;
1208         int ret = 0;
1209
1210         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1211
1212         /*
1213          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1214          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1215          */
1216         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1217                 ret = -EINVAL;
1218                 goto out;
1219         }
1220
1221         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1222                 goto out;
1223
1224         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1225                 ret = -EINVAL;
1226                 goto out;
1227         }
1228
1229         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1230
1231         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1232         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1233                 goto out;
1234
1235         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1236         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1237                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1238                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1239                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1240                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1241                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1242                 return 0;
1243         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1244                 /*
1245                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1246                  * afterwards anyway.
1247                  */
1248                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1249                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1250                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1251         }
1252 out:
1253         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1254
1255         return ret;
1256 }
1257
1258 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1259 {
1260         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1261 }
1262 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1263
1264 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1265 {
1266 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1267         /*
1268          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1269          * ttwu() will sort out the placement.
1270          */
1271         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1272                         !p->on_rq);
1273
1274 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1275         /*
1276          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1277          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1278          *
1279          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1280          * see task_group().
1281          *
1282          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1283          * task_rq_lock().
1284          */
1285         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1286                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1287 #endif
1288 #endif
1289
1290         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1291
1292         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1293                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1294                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1295                 p->se.nr_migrations++;
1296                 perf_event_task_migrate(p);
1297         }
1298
1299         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1300 }
1301
1302 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1303 {
1304         if (task_on_rq_queued(p)) {
1305                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1306
1307                 src_rq = task_rq(p);
1308                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1309
1310                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1311                 set_task_cpu(p, cpu);
1312                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1313                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1314         } else {
1315                 /*
1316                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1317                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1318                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1319                  */
1320                 p->wake_cpu = cpu;
1321         }
1322 }
1323
1324 struct migration_swap_arg {
1325         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1326         int src_cpu, dst_cpu;
1327 };
1328
1329 static int migrate_swap_stop(void *data)
1330 {
1331         struct migration_swap_arg *arg = data;
1332         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1333         int ret = -EAGAIN;
1334
1335         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1336         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1337
1338         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1339                         &arg->dst_task->pi_lock);
1340         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1341         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1342                 goto unlock;
1343
1344         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1345                 goto unlock;
1346
1347         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1348                 goto unlock;
1349
1350         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1351                 goto unlock;
1352
1353         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1354         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1355
1356         ret = 0;
1357
1358 unlock:
1359         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1360         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1361         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1362
1363         return ret;
1364 }
1365
1366 /*
1367  * Cross migrate two tasks
1368  */
1369 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1370 {
1371         struct migration_swap_arg arg;
1372         int ret = -EINVAL;
1373
1374         arg = (struct migration_swap_arg){
1375                 .src_task = cur,
1376                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1377                 .dst_task = p,
1378                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1379         };
1380
1381         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1382                 goto out;
1383
1384         /*
1385          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1386          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1387          */
1388         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1389                 goto out;
1390
1391         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1392                 goto out;
1393
1394         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1395                 goto out;
1396
1397         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1398         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1399
1400 out:
1401         return ret;
1402 }
1403
1404 /*
1405  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1406  *
1407  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1408  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1409  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1410  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1411  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1412  * @p has remained unscheduled the whole time.
1413  *
1414  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1415  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1416  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1417  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1418  * waiting to become inactive.
1419  */
1420 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1421 {
1422         unsigned long flags;
1423         int running, queued;
1424         unsigned long ncsw;
1425         struct rq *rq;
1426
1427         for (;;) {
1428                 /*
1429                  * We do the initial early heuristics without holding
1430                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1431                  * the runqueue lock when things look like they will
1432                  * work out!
1433                  */
1434                 rq = task_rq(p);
1435
1436                 /*
1437                  * If the task is actively running on another CPU
1438                  * still, just relax and busy-wait without holding
1439                  * any locks.
1440                  *
1441                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1442                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1443                  * But we don't care, since "task_running()" will
1444                  * return false if the runqueue has changed and p
1445                  * is actually now running somewhere else!
1446                  */
1447                 while (task_running(rq, p)) {
1448                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1449                                 return 0;
1450                         cpu_relax();
1451                 }
1452
1453                 /*
1454                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1455                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1456                  * just go back and repeat.
1457                  */
1458                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1459                 trace_sched_wait_task(p);
1460                 running = task_running(rq, p);
1461                 queued = task_on_rq_queued(p);
1462                 ncsw = 0;
1463                 if (!match_state || p->state == match_state)
1464                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1465                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1466
1467                 /*
1468                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1469                  */
1470                 if (unlikely(!ncsw))
1471                         break;
1472
1473                 /*
1474                  * Was it really running after all now that we
1475                  * checked with the proper locks actually held?
1476                  *
1477                  * Oops. Go back and try again..
1478                  */
1479                 if (unlikely(running)) {
1480                         cpu_relax();
1481                         continue;
1482                 }
1483
1484                 /*
1485                  * It's not enough that it's not actively running,
1486                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1487                  * preempted!
1488                  *
1489                  * So if it was still runnable (but just not actively
1490                  * running right now), it's preempted, and we should
1491                  * yield - it could be a while.
1492                  */
1493                 if (unlikely(queued)) {
1494                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1495
1496                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1497                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1498                         continue;
1499                 }
1500
1501                 /*
1502                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1503                  * runnable, which means that it will never become
1504                  * running in the future either. We're all done!
1505                  */
1506                 break;
1507         }
1508
1509         return ncsw;
1510 }
1511
1512 /***
1513  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1514  * @p: the to-be-kicked thread
1515  *
1516  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1517  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1518  *
1519  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1520  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1521  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1522  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1523  * achieved as well.
1524  */
1525 void kick_process(struct task_struct *p)
1526 {
1527         int cpu;
1528
1529         preempt_disable();
1530         cpu = task_cpu(p);
1531         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1532                 smp_send_reschedule(cpu);
1533         preempt_enable();
1534 }
1535 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1536
1537 /*
1538  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1539  */
1540 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1541 {
1542         int nid = cpu_to_node(cpu);
1543         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1544         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1545         int dest_cpu;
1546
1547         /*
1548          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1549          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1550          * select the cpu on the other node.
1551          */
1552         if (nid != -1) {
1553                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1554
1555                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1556                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1557                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1558                                 continue;
1559                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1560                                 continue;
1561                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1562                                 return dest_cpu;
1563                 }
1564         }
1565
1566         for (;;) {
1567                 /* Any allowed, online CPU? */
1568                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1569                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1570                                 continue;
1571                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1572                                 continue;
1573                         goto out;
1574                 }
1575
1576                 switch (state) {
1577                 case cpuset:
1578                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1579                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1580                         state = possible;
1581                         break;
1582
1583                 case possible:
1584                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1585                         state = fail;
1586                         break;
1587
1588                 case fail:
1589                         BUG();
1590                         break;
1591                 }
1592         }
1593
1594 out:
1595         if (state != cpuset) {
1596                 /*
1597                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1598                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1599                  * leave kernel.
1600                  */
1601                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1602                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1603                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1604                 }
1605         }
1606
1607         return dest_cpu;
1608 }
1609
1610 /*
1611  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1612  */
1613 static inline
1614 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1615 {
1616         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1617
1618         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1619                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1620
1621         /*
1622          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1623          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1624          * cpu.
1625          *
1626          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1627          *
1628          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1629          *   not worry about this generic constraint ]
1630          */
1631         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1632                      !cpu_online(cpu)))
1633                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1634
1635         return cpu;
1636 }
1637
1638 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1639 {
1640         s64 diff = sample - *avg;
1641         *avg += diff >> 3;
1642 }
1643
1644 #else
1645
1646 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1647                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1648 {
1649         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1650 }
1651
1652 #endif /* CONFIG_SMP */
1653
1654 static void
1655 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1656 {
1657 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1658         struct rq *rq = this_rq();
1659
1660 #ifdef CONFIG_SMP
1661         int this_cpu = smp_processor_id();
1662
1663         if (cpu == this_cpu) {
1664                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1665                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1666         } else {
1667                 struct sched_domain *sd;
1668
1669                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1670                 rcu_read_lock();
1671                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1672                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1673                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1674                                 break;
1675                         }
1676                 }
1677                 rcu_read_unlock();
1678         }
1679
1680         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1681                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1682
1683 #endif /* CONFIG_SMP */
1684
1685         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1686         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1687
1688         if (wake_flags & WF_SYNC)
1689                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1690
1691 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1692 }
1693
1694 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1695 {
1696         activate_task(rq, p, en_flags);
1697         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1698
1699         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1700         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1701                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1702 }
1703
1704 /*
1705  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1706  */
1707 static void
1708 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1709 {
1710         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1711         p->state = TASK_RUNNING;
1712         trace_sched_wakeup(p);
1713
1714 #ifdef CONFIG_SMP
1715         if (p->sched_class->task_woken) {
1716                 /*
1717                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1718                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1719                  */
1720                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1721                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1722                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1723         }
1724
1725         if (rq->idle_stamp) {
1726                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1727                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1728
1729                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1730
1731                 if (rq->avg_idle > max)
1732                         rq->avg_idle = max;
1733
1734                 rq->idle_stamp = 0;
1735         }
1736 #endif
1737 }
1738
1739 static void
1740 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1741 {
1742         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1743
1744 #ifdef CONFIG_SMP
1745         if (p->sched_contributes_to_load)
1746                 rq->nr_uninterruptible--;
1747 #endif
1748
1749         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1750         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1751 }
1752
1753 /*
1754  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1755  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1756  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1757  * the task is still ->on_rq.
1758  */
1759 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1760 {
1761         struct rq *rq;
1762         int ret = 0;
1763
1764         rq = __task_rq_lock(p);
1765         if (task_on_rq_queued(p)) {
1766                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1767                 update_rq_clock(rq);
1768                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1769                 ret = 1;
1770         }
1771         __task_rq_unlock(rq);
1772
1773         return ret;
1774 }
1775
1776 #ifdef CONFIG_SMP
1777 void sched_ttwu_pending(void)
1778 {
1779         struct rq *rq = this_rq();
1780         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1781         struct task_struct *p;
1782         unsigned long flags;
1783
1784         if (!llist)
1785                 return;
1786
1787         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1788         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1789
1790         while (llist) {
1791                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1792                 llist = llist_next(llist);
1793                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1794         }
1795
1796         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1797         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1798 }
1799
1800 void scheduler_ipi(void)
1801 {
1802         /*
1803          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1804          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1805          * this IPI.
1806          */
1807         preempt_fold_need_resched();
1808
1809         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1810                 return;
1811
1812         /*
1813          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1814          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1815          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1816          * we do call them.
1817          *
1818          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1819          * properly.
1820          *
1821          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1822          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1823          * somewhat pessimize the simple resched case.
1824          */
1825         irq_enter();
1826         sched_ttwu_pending();
1827
1828         /*
1829          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1830          */
1831         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1832                 this_rq()->idle_balance = 1;
1833                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1834         }
1835         irq_exit();
1836 }
1837
1838 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1839 {
1840         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1841
1842         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1843                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1844                         smp_send_reschedule(cpu);
1845                 else
1846                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1847         }
1848 }
1849
1850 void wake_up_if_idle(int cpu)
1851 {
1852         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1853         unsigned long flags;
1854
1855         rcu_read_lock();
1856
1857         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1858                 goto out;
1859
1860         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1861                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1862         } else {
1863                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1864                 if (is_idle_task(rq->curr))
1865                         smp_send_reschedule(cpu);
1866                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1867                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1868         }
1869
1870 out:
1871         rcu_read_unlock();
1872 }
1873
1874 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1875 {
1876         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1877 }
1878 #endif /* CONFIG_SMP */
1879
1880 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1881 {
1882         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1883
1884 #if defined(CONFIG_SMP)
1885         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1886                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1887                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1888                 return;
1889         }
1890 #endif
1891
1892         raw_spin_lock(&rq->lock);
1893         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1894         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1895         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1896         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1897 }
1898
1899 /**
1900  * try_to_wake_up - wake up a thread
1901  * @p: the thread to be awakened
1902  * @state: the mask of task states that can be woken
1903  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1904  *
1905  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1906  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1907  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1908  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1909  * runnable without the overhead of this.
1910  *
1911  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1912  * or @state didn't match @p's state.
1913  */
1914 static int
1915 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1916 {
1917         unsigned long flags;
1918         int cpu, success = 0;
1919
1920         /*
1921          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1922          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1923          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1924          * set_current_state() the waiting thread does.
1925          */
1926         smp_mb__before_spinlock();
1927         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1928         if (!(p->state & state))
1929                 goto out;
1930
1931         trace_sched_waking(p);
1932
1933         success = 1; /* we're going to change ->state */
1934         cpu = task_cpu(p);
1935
1936         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1937                 goto stat;
1938
1939 #ifdef CONFIG_SMP
1940         /*
1941          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1942          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1943          */
1944         while (p->on_cpu)
1945                 cpu_relax();
1946         /*
1947          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1948          */
1949         smp_rmb();
1950
1951         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1952         p->state = TASK_WAKING;
1953
1954         if (p->sched_class->task_waking)
1955                 p->sched_class->task_waking(p);
1956
1957         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1958         if (task_cpu(p) != cpu) {
1959                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1960                 set_task_cpu(p, cpu);
1961         }
1962 #endif /* CONFIG_SMP */
1963
1964         ttwu_queue(p, cpu);
1965 stat:
1966         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1967 out:
1968         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1969
1970         return success;
1971 }
1972
1973 /**
1974  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1975  * @p: the thread to be awakened
1976  *
1977  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1978  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1979  * the current task.
1980  */
1981 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1982 {
1983         struct rq *rq = task_rq(p);
1984
1985         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1986             WARN_ON_ONCE(p == current))
1987                 return;
1988
1989         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1990
1991         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1992                 /*
1993                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1994                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1995                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1996                  * not yet picked a replacement task.
1997                  */
1998                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1999                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2000                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2001                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2002                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2003         }
2004
2005         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2006                 goto out;
2007
2008         trace_sched_waking(p);
2009
2010         if (!task_on_rq_queued(p))
2011                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2012
2013         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2014         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2015 out:
2016         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2017 }
2018
2019 /**
2020  * wake_up_process - Wake up a specific process
2021  * @p: The process to be woken up.
2022  *
2023  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2024  * processes.
2025  *
2026  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2027  *
2028  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2029  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2030  */
2031 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2032 {
2033         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
2034         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2035 }
2036 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2037
2038 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2039 {
2040         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2041 }
2042
2043 /*
2044  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2045  */
2046 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2047 {
2048         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2049
2050         dl_se->dl_runtime = 0;
2051         dl_se->dl_deadline = 0;
2052         dl_se->dl_period = 0;
2053         dl_se->flags = 0;
2054         dl_se->dl_bw = 0;
2055
2056         dl_se->dl_throttled = 0;
2057         dl_se->dl_new = 1;
2058         dl_se->dl_yielded = 0;
2059 }
2060
2061 /*
2062  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2063  * p is forked by current.
2064  *
2065  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2066  */
2067 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2068 {
2069         p->on_rq                        = 0;
2070
2071         p->se.on_rq                     = 0;
2072         p->se.exec_start                = 0;
2073         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2074         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2075         p->se.nr_migrations             = 0;
2076         p->se.vruntime                  = 0;
2077         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2078
2079 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2080         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2081 #endif
2082
2083         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2084         init_dl_task_timer(&p->dl);
2085         __dl_clear_params(p);
2086
2087         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2088
2089 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2090         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2091 #endif
2092
2093 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2094         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2095                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2096                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2097         }
2098
2099         if (clone_flags & CLONE_VM)
2100                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2101         else
2102                 p->numa_preferred_nid = -1;
2103
2104         p->node_stamp = 0ULL;
2105         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2106         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2107         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2108         p->numa_faults = NULL;
2109         p->last_task_numa_placement = 0;
2110         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2111
2112         p->numa_group = NULL;
2113 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2114 }
2115
2116 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2117 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2118 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2119 {
2120         if (enabled)
2121                 sched_feat_set("NUMA");
2122         else
2123                 sched_feat_set("NO_NUMA");
2124 }
2125 #else
2126 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
2127
2128 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2129 {
2130         numabalancing_enabled = enabled;
2131 }
2132 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2133
2134 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2135 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2136                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2137 {
2138         struct ctl_table t;
2139         int err;
2140         int state = numabalancing_enabled;
2141
2142         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2143                 return -EPERM;
2144
2145         t = *table;
2146         t.data = &state;
2147         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2148         if (err < 0)
2149                 return err;
2150         if (write)
2151                 set_numabalancing_state(state);
2152         return err;
2153 }
2154 #endif
2155 #endif
2156
2157 /*
2158  * fork()/clone()-time setup:
2159  */
2160 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2161 {
2162         unsigned long flags;
2163         int cpu = get_cpu();
2164
2165         __sched_fork(clone_flags, p);
2166         /*
2167          * We mark the process as running here. This guarantees that
2168          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2169          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2170          */
2171         p->state = TASK_RUNNING;
2172
2173         /*
2174          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2175          */
2176         p->prio = current->normal_prio;
2177
2178         /*
2179          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2180          */
2181         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2182                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2183                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2184                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2185                         p->rt_priority = 0;
2186                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2187                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2188
2189                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2190                 set_load_weight(p);
2191
2192                 /*
2193                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2194                  * fulfilled its duty:
2195                  */
2196                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2197         }
2198
2199         if (dl_prio(p->prio)) {
2200                 put_cpu();
2201                 return -EAGAIN;
2202         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2203                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2204         } else {
2205                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2206         }
2207
2208         if (p->sched_class->task_fork)
2209                 p->sched_class->task_fork(p);
2210
2211         /*
2212          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2213          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2214          * is ran before sched_fork().
2215          *
2216          * Silence PROVE_RCU.
2217          */
2218         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2219         set_task_cpu(p, cpu);
2220         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2221
2222 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2223         if (likely(sched_info_on()))
2224                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2225 #endif
2226 #if defined(CONFIG_SMP)
2227         p->on_cpu = 0;
2228 #endif
2229         init_task_preempt_count(p);
2230 #ifdef CONFIG_SMP
2231         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2232         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2233 #endif
2234
2235         put_cpu();
2236         return 0;
2237 }
2238
2239 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2240 {
2241         if (runtime == RUNTIME_INF)
2242                 return 1ULL << 20;
2243
2244         /*
2245          * Doing this here saves a lot of checks in all
2246          * the calling paths, and returning zero seems
2247          * safe for them anyway.
2248          */
2249         if (period == 0)
2250                 return 0;
2251
2252         return div64_u64(runtime << 20, period);
2253 }
2254
2255 #ifdef CONFIG_SMP
2256 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2257 {
2258         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2259                          "sched RCU must be held");
2260         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2261 }
2262
2263 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2264 {
2265         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2266         int cpus = 0;
2267
2268         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2269                          "sched RCU must be held");
2270         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2271                 cpus++;
2272
2273         return cpus;
2274 }
2275 #else
2276 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2277 {
2278         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2279 }
2280
2281 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2282 {
2283         return 1;
2284 }
2285 #endif
2286
2287 /*
2288  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2289  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2290  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2291  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2292  *
2293  * This function is called while holding p's rq->lock.
2294  *
2295  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2296  * __setparam_dl().
2297  */
2298 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2299                        const struct sched_attr *attr)
2300 {
2301
2302         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2303         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2304         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2305         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2306         int cpus, err = -1;
2307
2308         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2309                 return 0;
2310
2311         /*
2312          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2313          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2314          * allocated bandwidth of the container.
2315          */
2316         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2317         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2318         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2319             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2320                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2321                 err = 0;
2322         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2323                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2324                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2325                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2326                 err = 0;
2327         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2328                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2329                 err = 0;
2330         }
2331         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2332
2333         return err;
2334 }
2335
2336 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2337
2338 /*
2339  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2340  *
2341  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2342  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2343  * on the runqueue and wakes it.
2344  */
2345 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2346 {
2347         unsigned long flags;
2348         struct rq *rq;
2349
2350         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2351 #ifdef CONFIG_SMP
2352         /*
2353          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2354          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2355          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2356          */
2357         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2358 #endif
2359
2360         /* Initialize new task's runnable average */
2361         init_entity_runnable_average(&p->se);
2362         rq = __task_rq_lock(p);
2363         activate_task(rq, p, 0);
2364         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2365         trace_sched_wakeup_new(p);
2366         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2367 #ifdef CONFIG_SMP
2368         if (p->sched_class->task_woken)
2369                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2370 #endif
2371         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2372 }
2373
2374 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2375
2376 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2377
2378 void preempt_notifier_inc(void)
2379 {
2380         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2381 }
2382 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2383
2384 void preempt_notifier_dec(void)
2385 {
2386         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2387 }
2388 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2389
2390 /**
2391  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2392  * @notifier: notifier struct to register
2393  */
2394 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2395 {
2396         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2397                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2398
2399         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2400 }
2401 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2402
2403 /**
2404  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2405  * @notifier: notifier struct to unregister
2406  *
2407  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2408  */
2409 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2410 {
2411         hlist_del(&notifier->link);
2412 }
2413 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2414
2415 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2416 {
2417         struct preempt_notifier *notifier;
2418
2419         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2420                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2421 }
2422
2423 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2424 {
2425         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2426                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2427 }
2428
2429 static void
2430 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2431                                    struct task_struct *next)
2432 {
2433         struct preempt_notifier *notifier;
2434
2435         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2436                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2437 }
2438
2439 static __always_inline void
2440 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2441                                  struct task_struct *next)
2442 {
2443         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2444                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2445 }
2446
2447 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2448
2449 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2450 {
2451 }
2452
2453 static inline void
2454 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2455                                  struct task_struct *next)
2456 {
2457 }
2458
2459 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2460
2461 /**
2462  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2463  * @rq: the runqueue preparing to switch
2464  * @prev: the current task that is being switched out
2465  * @next: the task we are going to switch to.
2466  *
2467  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2468  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2469  * switch.
2470  *
2471  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2472  * hooks.
2473  */
2474 static inline void
2475 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2476                     struct task_struct *next)
2477 {
2478         trace_sched_switch(prev, next);
2479         sched_info_switch(rq, prev, next);
2480         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2481         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2482         prepare_lock_switch(rq, next);
2483         prepare_arch_switch(next);
2484 }
2485
2486 /**
2487  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2488  * @prev: the thread we just switched away from.
2489  *
2490  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2491  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2492  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2493  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2494  *
2495  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2496  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2497  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2498  * details.)
2499  *
2500  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2501  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2502  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2503  * because prev may have moved to another CPU.
2504  */
2505 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2506         __releases(rq->lock)
2507 {
2508         struct rq *rq = this_rq();
2509         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2510         long prev_state;
2511
2512         rq->prev_mm = NULL;
2513
2514         /*
2515          * A task struct has one reference for the use as "current".
2516          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2517          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2518          * the scheduled task must drop that reference.
2519          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2520          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2521          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2522          * be dropped twice.
2523          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2524          */
2525         prev_state = prev->state;
2526         vtime_task_switch(prev);
2527         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2528         finish_lock_switch(rq, prev);
2529         finish_arch_post_lock_switch();
2530
2531         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2532         if (mm)
2533                 mmdrop(mm);
2534         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2535                 if (prev->sched_class->task_dead)
2536                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2537
2538                 /*
2539                  * Remove function-return probe instances associated with this
2540                  * task and put them back on the free list.
2541                  */
2542                 kprobe_flush_task(prev);
2543                 put_task_struct(prev);
2544         }
2545
2546         tick_nohz_task_switch();
2547         return rq;
2548 }
2549
2550 #ifdef CONFIG_SMP
2551
2552 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2553 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2554 {
2555         struct callback_head *head, *next;
2556         void (*func)(struct rq *rq);
2557         unsigned long flags;
2558
2559         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2560         head = rq->balance_callback;
2561         rq->balance_callback = NULL;
2562         while (head) {
2563                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2564                 next = head->next;
2565                 head->next = NULL;
2566                 head = next;
2567
2568                 func(rq);
2569         }
2570         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2571 }
2572
2573 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2574 {
2575         if (unlikely(rq->balance_callback))
2576                 __balance_callback(rq);
2577 }
2578
2579 #else
2580
2581 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2582 {
2583 }
2584
2585 #endif
2586
2587 /**
2588  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2589  * @prev: the thread we just switched away from.
2590  */
2591 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2592         __releases(rq->lock)
2593 {
2594         struct rq *rq;
2595
2596         /* finish_task_switch() drops rq->lock and enables preemtion */
2597         preempt_disable();
2598         rq = finish_task_switch(prev);
2599         balance_callback(rq);
2600         preempt_enable();
2601
2602         if (current->set_child_tid)
2603                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2604 }
2605
2606 /*
2607  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2608  */
2609 static inline struct rq *
2610 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2611                struct task_struct *next)
2612 {
2613         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2614
2615         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2616
2617         mm = next->mm;
2618         oldmm = prev->active_mm;
2619         /*
2620          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2621          * combine the page table reload and the switch backend into
2622          * one hypercall.
2623          */
2624         arch_start_context_switch(prev);
2625
2626         if (!mm) {
2627                 next->active_mm = oldmm;
2628                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2629                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2630         } else
2631                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2632
2633         if (!prev->mm) {
2634                 prev->active_mm = NULL;
2635                 rq->prev_mm = oldmm;
2636         }
2637         /*
2638          * Since the runqueue lock will be released by the next
2639          * task (which is an invalid locking op but in the case
2640          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2641          * do an early lockdep release here:
2642          */
2643         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2644         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2645
2646         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2647         switch_to(prev, next, prev);
2648         barrier();
2649
2650         return finish_task_switch(prev);
2651 }
2652
2653 /*
2654  * nr_running and nr_context_switches:
2655  *
2656  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2657  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2658  */
2659 unsigned long nr_running(void)
2660 {
2661         unsigned long i, sum = 0;
2662
2663         for_each_online_cpu(i)
2664                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2665
2666         return sum;
2667 }
2668
2669 /*
2670  * Check if only the current task is running on the cpu.
2671  */
2672 bool single_task_running(void)
2673 {
2674         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2675                 return true;
2676         else
2677                 return false;
2678 }
2679 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2680
2681 unsigned long long nr_context_switches(void)
2682 {
2683         int i;
2684         unsigned long long sum = 0;
2685
2686         for_each_possible_cpu(i)
2687                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2688
2689         return sum;
2690 }
2691
2692 unsigned long nr_iowait(void)
2693 {
2694         unsigned long i, sum = 0;
2695
2696         for_each_possible_cpu(i)
2697                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2698
2699         return sum;
2700 }
2701
2702 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2703 {
2704         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2705         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2706 }
2707
2708 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2709 {
2710         struct rq *rq = this_rq();
2711         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2712         *load = rq->load.weight;
2713 }
2714
2715 #ifdef CONFIG_SMP
2716
2717 /*
2718  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2719  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2720  */
2721 void sched_exec(void)
2722 {
2723         struct task_struct *p = current;
2724         unsigned long flags;
2725         int dest_cpu;
2726
2727         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2728         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2729         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2730                 goto unlock;
2731
2732         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2733                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2734
2735                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2736                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2737                 return;
2738         }
2739 unlock:
2740         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2741 }
2742
2743 #endif
2744
2745 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2746 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2747
2748 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2749 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2750
2751 /*
2752  * Return accounted runtime for the task.
2753  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2754  * pending runtime that have not been accounted yet.
2755  */
2756 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2757 {
2758         unsigned long flags;
2759         struct rq *rq;
2760         u64 ns;
2761
2762 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2763         /*
2764          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2765          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2766          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2767          *
2768          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2769          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2770          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2771          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2772          * been accounted, so we're correct here as well.
2773          */
2774         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2775                 return p->se.sum_exec_runtime;
2776 #endif
2777
2778         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2779         /*
2780          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2781          * project cycles that may never be accounted to this
2782          * thread, breaking clock_gettime().
2783          */
2784         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2785                 update_rq_clock(rq);
2786                 p->sched_class->update_curr(rq);
2787         }
2788         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2789         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2790
2791         return ns;
2792 }
2793
2794 /*
2795  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2796  * We call it with interrupts disabled.
2797  */
2798 void scheduler_tick(void)
2799 {
2800         int cpu = smp_processor_id();
2801         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2802         struct task_struct *curr = rq->curr;
2803
2804         sched_clock_tick();
2805
2806         raw_spin_lock(&rq->lock);
2807         update_rq_clock(rq);
2808         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2809         update_cpu_load_active(rq);
2810         calc_global_load_tick(rq);
2811         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2812
2813         perf_event_task_tick();
2814
2815 #ifdef CONFIG_SMP
2816         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2817         trigger_load_balance(rq);
2818 #endif
2819         rq_last_tick_reset(rq);
2820 }
2821
2822 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2823 /**
2824  * scheduler_tick_max_deferment
2825  *
2826  * Keep at least one tick per second when a single
2827  * active task is running because the scheduler doesn't
2828  * yet completely support full dynticks environment.
2829  *
2830  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2831  * balancing, etc... continue to move forward, even
2832  * with a very low granularity.
2833  *
2834  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2835  */
2836 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2837 {
2838         struct rq *rq = this_rq();
2839         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2840
2841         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2842
2843         if (time_before_eq(next, now))
2844                 return 0;
2845
2846         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2847 }
2848 #endif
2849
2850 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2851 {
2852         if (in_lock_functions(addr)) {
2853                 addr = CALLER_ADDR2;
2854                 if (in_lock_functions(addr))
2855                         addr = CALLER_ADDR3;
2856         }
2857         return addr;
2858 }
2859
2860 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2861                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2862
2863 void preempt_count_add(int val)
2864 {
2865 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2866         /*
2867          * Underflow?
2868          */
2869         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2870                 return;
2871 #endif
2872         __preempt_count_add(val);
2873 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2874         /*
2875          * Spinlock count overflowing soon?
2876          */
2877         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2878                                 PREEMPT_MASK - 10);
2879 #endif
2880         if (preempt_count() == val) {
2881                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2882 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2883                 current->preempt_disable_ip = ip;
2884 #endif
2885                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2886         }
2887 }
2888 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2889 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2890
2891 void preempt_count_sub(int val)
2892 {
2893 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2894         /*
2895          * Underflow?
2896          */
2897         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2898                 return;
2899         /*
2900          * Is the spinlock portion underflowing?
2901          */
2902         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2903                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2904                 return;
2905 #endif
2906
2907         if (preempt_count() == val)
2908                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2909         __preempt_count_sub(val);
2910 }
2911 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2912 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2913
2914 #endif
2915
2916 /*
2917  * Print scheduling while atomic bug:
2918  */
2919 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2920 {
2921         if (oops_in_progress)
2922                 return;
2923
2924         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2925                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2926
2927         debug_show_held_locks(prev);
2928         print_modules();
2929         if (irqs_disabled())
2930                 print_irqtrace_events(prev);
2931 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2932         if (in_atomic_preempt_off()) {
2933                 pr_err("Preemption disabled at:");
2934                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2935                 pr_cont("\n");
2936         }
2937 #endif
2938         dump_stack();
2939         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2940 }
2941
2942 /*
2943  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2944  */
2945 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2946 {
2947 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2948         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2949 #endif
2950         /*
2951          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2952          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2953          * if we are scheduling when we should not.
2954          */
2955         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2956                 __schedule_bug(prev);
2957         rcu_sleep_check();
2958
2959         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2960
2961         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * Pick up the highest-prio task:
2966  */
2967 static inline struct task_struct *
2968 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2969 {
2970         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2971         struct task_struct *p;
2972
2973         /*
2974          * Optimization: we know that if all tasks are in
2975          * the fair class we can call that function directly:
2976          */
2977         if (likely(prev->sched_class == class &&
2978                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2979                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2980                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2981                         goto again;
2982
2983                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2984                 if (unlikely(!p))
2985                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2986
2987                 return p;
2988         }
2989
2990 again:
2991         for_each_class(class) {
2992                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2993                 if (p) {
2994                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2995                                 goto again;
2996                         return p;
2997                 }
2998         }
2999
3000         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3001 }
3002
3003 /*
3004  * __schedule() is the main scheduler function.
3005  *
3006  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3007  *
3008  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3009  *
3010  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3011  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3012  *
3013  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3014  *      interrupt handler scheduler_tick().
3015  *
3016  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3017  *      task to the run-queue and that's it.
3018  *
3019  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3020  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3021  *      called on the nearest possible occasion:
3022  *
3023  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3024  *
3025  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3026  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3027  *           spin_unlock()!)
3028  *
3029  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3030  *           preemptible context
3031  *
3032  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3033  *         then at the next:
3034  *
3035  *          - cond_resched() call
3036  *          - explicit schedule() call
3037  *          - return from syscall or exception to user-space
3038  *          - return from interrupt-handler to user-space
3039  *
3040  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3041  */
3042 static void __sched __schedule(void)
3043 {
3044         struct task_struct *prev, *next;
3045         unsigned long *switch_count;
3046         struct rq *rq;
3047         int cpu;
3048
3049         cpu = smp_processor_id();
3050         rq = cpu_rq(cpu);
3051         rcu_note_context_switch();
3052         prev = rq->curr;
3053
3054         schedule_debug(prev);
3055
3056         if (sched_feat(HRTICK))
3057                 hrtick_clear(rq);
3058
3059         /*
3060          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3061          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3062          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3063          */
3064         smp_mb__before_spinlock();
3065         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3066         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3067
3068         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3069
3070         switch_count = &prev->nivcsw;
3071         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3072                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3073                         prev->state = TASK_RUNNING;
3074                 } else {
3075                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3076                         prev->on_rq = 0;
3077
3078                         /*
3079                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3080                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3081                          * concurrency.
3082                          */
3083                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3084                                 struct task_struct *to_wakeup;
3085
3086                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3087                                 if (to_wakeup)
3088                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3089                         }
3090                 }
3091                 switch_count = &prev->nvcsw;
3092         }
3093
3094         if (task_on_rq_queued(prev))
3095                 update_rq_clock(rq);
3096
3097         next = pick_next_task(rq, prev);
3098         clear_tsk_need_resched(prev);
3099         clear_preempt_need_resched();
3100         rq->clock_skip_update = 0;
3101
3102         if (likely(prev != next)) {
3103                 rq->nr_switches++;
3104                 rq->curr = next;
3105                 ++*switch_count;
3106
3107                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3108                 cpu = cpu_of(rq);
3109         } else {
3110                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3111                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3112         }
3113
3114         balance_callback(rq);
3115 }
3116
3117 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3118 {
3119         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3120                 return;
3121         /*
3122          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3123          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3124          */
3125         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3126                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3127 }
3128
3129 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3130 {
3131         struct task_struct *tsk = current;
3132
3133         sched_submit_work(tsk);
3134         do {
3135                 preempt_disable();
3136                 __schedule();
3137                 sched_preempt_enable_no_resched();
3138         } while (need_resched());
3139 }
3140 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3141
3142 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3143 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3144 {
3145         /*
3146          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3147          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3148          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3149          * we find a better solution.
3150          *
3151          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3152          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3153          * too frequently to make sense yet.
3154          */
3155         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3156         schedule();
3157         exception_exit(prev_state);
3158 }
3159 #endif
3160
3161 /**
3162  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3163  *
3164  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3165  */
3166 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3167 {
3168         sched_preempt_enable_no_resched();
3169         schedule();
3170         preempt_disable();
3171 }
3172
3173 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3174 {
3175         do {
3176                 preempt_active_enter();
3177                 __schedule();
3178                 preempt_active_exit();
3179
3180                 /*
3181                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3182                  * between schedule and now.
3183                  */
3184         } while (need_resched());
3185 }
3186
3187 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3188 /*
3189  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3190  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3191  * occur there and call schedule directly.
3192  */
3193 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3194 {
3195         /*
3196          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3197          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3198          */
3199         if (likely(!preemptible()))
3200                 return;
3201
3202         preempt_schedule_common();
3203 }
3204 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3205 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3206
3207 /**
3208  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3209  *
3210  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3211  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3212  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3213  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3214  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3215  * to be called when the system is still in usermode.
3216  *
3217  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3218  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3219  * calling the scheduler.
3220  */
3221 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3222 {
3223         enum ctx_state prev_ctx;
3224
3225         if (likely(!preemptible()))
3226                 return;
3227
3228         do {
3229                 /*
3230                  * Use raw __prempt_count() ops that don't call function.
3231                  * We can't call functions before disabling preemption which
3232                  * disarm preemption tracing recursions.
3233                  */
3234                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3235                 barrier();
3236                 /*
3237                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3238                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3239                  * an infinite recursion.
3240                  */
3241                 prev_ctx = exception_enter();
3242                 __schedule();
3243                 exception_exit(prev_ctx);
3244
3245                 barrier();
3246                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3247         } while (need_resched());
3248 }
3249 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3250
3251 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3252
3253 /*
3254  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3255  * off of irq context.
3256  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3257  * protect us against recursive calling from irq.
3258  */
3259 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3260 {
3261         enum ctx_state prev_state;
3262
3263         /* Catch callers which need to be fixed */
3264         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3265
3266         prev_state = exception_enter();
3267
3268         do {
3269                 preempt_active_enter();
3270                 local_irq_enable();
3271                 __schedule();
3272                 local_irq_disable();
3273                 preempt_active_exit();
3274         } while (need_resched());
3275
3276         exception_exit(prev_state);
3277 }
3278
3279 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3280                           void *key)
3281 {
3282         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3283 }
3284 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3285
3286 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3287
3288 /*
3289  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3290  * @p: task
3291  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3292  *
3293  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3294  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3295  *
3296  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3297  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3298  */
3299 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3300 {
3301         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3302         struct rq *rq;
3303         const struct sched_class *prev_class;
3304
3305         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3306
3307         rq = __task_rq_lock(p);
3308
3309         /*
3310          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3311          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3312          *
3313          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3314          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3315          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3316          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3317          * with interrupts disabled and will complete the lock
3318          * protected section without being interrupted. So there is no
3319          * real need to boost.
3320          */
3321         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3322                 WARN_ON(p != rq->curr);
3323                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3324                 goto out_unlock;
3325         }
3326
3327         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3328         oldprio = p->prio;
3329         prev_class = p->sched_class;
3330         queued = task_on_rq_queued(p);
3331         running = task_current(rq, p);
3332         if (queued)
3333                 dequeue_task(rq, p, 0);
3334         if (running)
3335                 put_prev_task(rq, p);
3336
3337         /*
3338          * Boosting condition are:
3339          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3340          *      --> -dl task blocks on mutex A
3341          *
3342          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3343          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3344          *          running task
3345          */
3346         if (dl_prio(prio)) {
3347                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3348                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3349                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3350                         p->dl.dl_boosted = 1;
3351                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3352                 } else
3353                         p->dl.dl_boosted = 0;
3354                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3355         } else if (rt_prio(prio)) {
3356                 if (dl_prio(oldprio))
3357                         p->dl.dl_boosted = 0;
3358                 if (oldprio < prio)
3359                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3360                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3361         } else {
3362                 if (dl_prio(oldprio))
3363                         p->dl.dl_boosted = 0;
3364                 if (rt_prio(oldprio))
3365                         p->rt.timeout = 0;
3366                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3367         }
3368
3369         p->prio = prio;
3370
3371         if (running)
3372                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3373         if (queued)
3374                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3375
3376         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3377 out_unlock:
3378         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3379         __task_rq_unlock(rq);
3380
3381         balance_callback(rq);
3382         preempt_enable();
3383 }
3384 #endif
3385
3386 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3387 {
3388         int old_prio, delta, queued;
3389         unsigned long flags;
3390         struct rq *rq;
3391
3392         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3393                 return;
3394         /*
3395          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3396          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3397          */
3398         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3399         /*
3400          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3401          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3402          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3403          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3404          */
3405         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3406                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3407                 goto out_unlock;
3408         }
3409         queued = task_on_rq_queued(p);
3410         if (queued)
3411                 dequeue_task(rq, p, 0);
3412
3413         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3414         set_load_weight(p);
3415         old_prio = p->prio;
3416         p->prio = effective_prio(p);
3417         delta = p->prio - old_prio;
3418
3419         if (queued) {
3420                 enqueue_task(rq, p, 0);
3421                 /*
3422                  * If the task increased its priority or is running and
3423                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3424                  */
3425                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3426                         resched_curr(rq);
3427         }
3428 out_unlock:
3429         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3430 }
3431 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3432
3433 /*
3434  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3435  * @p: task
3436  * @nice: nice value
3437  */
3438 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3439 {
3440         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3441         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3442
3443         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3444                 capable(CAP_SYS_NICE));
3445 }
3446
3447 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3448
3449 /*
3450  * sys_nice - change the priority of the current process.
3451  * @increment: priority increment
3452  *
3453  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3454  * does similar things.
3455  */
3456 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3457 {
3458         long nice, retval;
3459
3460         /*
3461          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3462          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3463          * and we have a single winner.
3464          */
3465         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3466         nice = task_nice(current) + increment;
3467
3468         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3469         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3470                 return -EPERM;
3471
3472         retval = security_task_setnice(current, nice);
3473         if (retval)
3474                 return retval;
3475
3476         set_user_nice(current, nice);
3477         return 0;
3478 }
3479
3480 #endif
3481
3482 /**
3483  * task_prio - return the priority value of a given task.
3484  * @p: the task in question.
3485  *
3486  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3487  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3488  * around 0, value goes from -16 to +15.
3489  */
3490 int task_prio(const struct task_struct *p)
3491 {
3492         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3493 }
3494
3495 /**
3496  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3497  * @cpu: the processor in question.
3498  *
3499  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3500  */
3501 int idle_cpu(int cpu)
3502 {
3503         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3504
3505         if (rq->curr != rq->idle)
3506                 return 0;
3507
3508         if (rq->nr_running)
3509                 return 0;
3510
3511 #ifdef CONFIG_SMP
3512         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3513                 return 0;
3514 #endif
3515
3516         return 1;
3517 }
3518
3519 /**
3520  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3521  * @cpu: the processor in question.
3522  *
3523  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3524  */
3525 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3526 {
3527         return cpu_rq(cpu)->idle;
3528 }
3529
3530 /**
3531  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3532  * @pid: the pid in question.
3533  *
3534  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3535  */
3536 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3537 {
3538         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3539 }
3540
3541 /*
3542  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3543  * SCHED_DEADLINE task.
3544  *
3545  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3546  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3547  * for the first time with its new policy.
3548  */
3549 static void
3550 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3551 {
3552         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3553
3554         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3555         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3556         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3557         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3558         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3559
3560         /*
3561          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3562          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3563          *
3564          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3565          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3566          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3567          * amount.
3568          *
3569          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3570          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3571          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3572          * before the current scheduling deadline.
3573          *
3574          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3575          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3576          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3577          * consume more than promised.
3578          */
3579 }
3580
3581 /*
3582  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3583  * it calls know not to change it.
3584  */
3585 #define SETPARAM_POLICY -1
3586
3587 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3588                 const struct sched_attr *attr)
3589 {
3590         int policy = attr->sched_policy;
3591
3592         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3593                 policy = p->policy;
3594
3595         p->policy = policy;
3596
3597         if (dl_policy(policy))
3598                 __setparam_dl(p, attr);
3599         else if (fair_policy(policy))
3600                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3601
3602         /*
3603          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3604          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3605          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3606          */
3607         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3608         p->normal_prio = normal_prio(p);
3609         set_load_weight(p);
3610 }
3611
3612 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3613 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3614                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3615 {
3616         __setscheduler_params(p, attr);
3617
3618         /*
3619          * Keep a potential priority boosting if called from
3620          * sched_setscheduler().
3621          */
3622         if (keep_boost)
3623                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3624         else
3625                 p->prio = normal_prio(p);
3626
3627         if (dl_prio(p->prio))
3628                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3629         else if (rt_prio(p->prio))
3630                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3631         else
3632                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3633 }
3634
3635 static void
3636 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3637 {
3638         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3639
3640         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3641         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3642         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3643         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3644         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3645 }
3646
3647 /*
3648  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3649  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3650  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3651  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3652  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3653  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3654  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3655  * sched_period, as the latter can be zero).
3656  */
3657 static bool
3658 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3659 {
3660         /* deadline != 0 */
3661         if (attr->sched_deadline == 0)
3662                 return false;
3663
3664         /*
3665          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3666          * that big.
3667          */
3668         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3669                 return false;
3670
3671         /*
3672          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3673          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3674          */
3675         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3676             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3677                 return false;
3678
3679         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3680         if ((attr->sched_period != 0 &&
3681              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3682             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3683                 return false;
3684
3685         return true;
3686 }
3687
3688 /*
3689  * check the target process has a UID that matches the current process's
3690  */
3691 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3692 {
3693         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3694         bool match;
3695
3696         rcu_read_lock();
3697         pcred = __task_cred(p);
3698         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3699                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3700         rcu_read_unlock();
3701         return match;
3702 }
3703
3704 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3705                 const struct sched_attr *attr)
3706 {
3707         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3708
3709         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3710                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3711                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3712                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3713                 return true;
3714
3715         return false;
3716 }
3717
3718 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3719                                 const struct sched_attr *attr,
3720                                 bool user, bool pi)
3721 {
3722         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3723                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3724         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3725         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3726         unsigned long flags;
3727         const struct sched_class *prev_class;
3728         struct rq *rq;
3729         int reset_on_fork;
3730
3731         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3732         BUG_ON(in_interrupt());
3733 recheck:
3734         /* double check policy once rq lock held */
3735         if (policy < 0) {
3736                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3737                 policy = oldpolicy = p->policy;
3738         } else {
3739                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3740
3741                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3742                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3743                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3744                                 policy != SCHED_IDLE)
3745                         return -EINVAL;
3746         }
3747
3748         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3749                 return -EINVAL;
3750
3751         /*
3752          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3753          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3754          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3755          */
3756         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3757             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3758                 return -EINVAL;
3759         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3760             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3761                 return -EINVAL;
3762
3763         /*
3764          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3765          */
3766         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3767                 if (fair_policy(policy)) {
3768                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3769                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3770                                 return -EPERM;
3771                 }
3772
3773                 if (rt_policy(policy)) {
3774                         unsigned long rlim_rtprio =
3775                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3776
3777                         /* can't set/change the rt policy */
3778                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3779                                 return -EPERM;
3780
3781                         /* can't increase priority */
3782                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3783                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3784                                 return -EPERM;
3785                 }
3786
3787                  /*
3788                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3789                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3790                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3791                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3792                   */
3793                 if (dl_policy(policy))
3794                         return -EPERM;
3795
3796                 /*
3797                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3798                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3799                  */
3800                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3801                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3802                                 return -EPERM;
3803                 }
3804
3805                 /* can't change other user's priorities */
3806                 if (!check_same_owner(p))
3807                         return -EPERM;
3808
3809                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3810                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3811                         return -EPERM;
3812         }
3813
3814         if (user) {
3815                 retval = security_task_setscheduler(p);
3816                 if (retval)
3817                         return retval;
3818         }
3819
3820         /*
3821          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3822          * changing the priority of the task:
3823          *
3824          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3825          * runqueue lock must be held.
3826          */
3827         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3828
3829         /*
3830          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3831          */
3832         if (p == rq->stop) {
3833                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3834                 return -EINVAL;
3835         }
3836
3837         /*
3838          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3839          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3840          */
3841         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3842                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3843                         goto change;
3844                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3845                         goto change;
3846                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3847                         goto change;
3848
3849                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3850                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3851                 return 0;
3852         }
3853 change:
3854
3855         if (user) {
3856 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3857                 /*
3858                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3859                  * assigned.
3860                  */
3861                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3862                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3863                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3864                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3865                         return -EPERM;
3866                 }
3867 #endif
3868 #ifdef CONFIG_SMP
3869                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3870                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3871
3872                         /*
3873                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3874                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3875                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3876                          */
3877                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3878                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3879                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3880                                 return -EPERM;
3881                         }
3882                 }
3883 #endif
3884         }
3885
3886         /* recheck policy now with rq lock held */
3887         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3888                 policy = oldpolicy = -1;
3889                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3890                 goto recheck;
3891         }
3892
3893         /*
3894          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3895          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3896          * is available.
3897          */
3898         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3899                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3900                 return -EBUSY;
3901         }
3902
3903         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3904         oldprio = p->prio;
3905
3906         if (pi) {
3907                 /*
3908                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3909                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3910                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3911                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3912                  * itself.
3913                  */
3914                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3915                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3916                         __setscheduler_params(p, attr);
3917                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3918                         return 0;
3919                 }
3920         }
3921
3922         queued = task_on_rq_queued(p);
3923         running = task_current(rq, p);
3924         if (queued)
3925                 dequeue_task(rq, p, 0);
3926         if (running)
3927                 put_prev_task(rq, p);
3928
3929         prev_class = p->sched_class;
3930         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3931
3932         if (running)
3933                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3934         if (queued) {
3935                 /*
3936                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3937                  * increased (user space view).
3938                  */
3939                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3940         }
3941
3942         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3943         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3944         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3945
3946         if (pi)
3947                 rt_mutex_adjust_pi(p);
3948
3949         /*
3950          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3951          */
3952         balance_callback(rq);
3953         preempt_enable();
3954
3955         return 0;
3956 }
3957
3958 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3959                                const struct sched_param *param, bool check)
3960 {
3961         struct sched_attr attr = {
3962                 .sched_policy   = policy,
3963                 .sched_priority = param->sched_priority,
3964                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3965         };
3966
3967         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3968         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3969                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3970                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3971                 attr.sched_policy = policy;
3972         }
3973
3974         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
3975 }
3976 /**
3977  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3978  * @p: the task in question.
3979  * @policy: new policy.
3980  * @param: structure containing the new RT priority.
3981  *
3982  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3983  *
3984  * NOTE that the task may be already dead.
3985  */
3986 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3987                        const struct sched_param *param)
3988 {
3989         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3990 }
3991 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3992
3993 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3994 {
3995         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
3996 }
3997 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3998
3999 /**
4000  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4001  * @p: the task in question.
4002  * @policy: new policy.
4003  * @param: structure containing the new RT priority.
4004  *
4005  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4006  * current context has permission.  For example, this is needed in
4007  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4008  * but our caller might not have that capability.
4009  *
4010  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4011  */
4012 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4013                                const struct sched_param *param)
4014 {
4015         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4016 }
4017
4018 static int
4019 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4020 {
4021         struct sched_param lparam;
4022         struct task_struct *p;
4023         int retval;
4024
4025         if (!param || pid < 0)
4026                 return -EINVAL;
4027         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4028                 return -EFAULT;
4029
4030         rcu_read_lock();
4031         retval = -ESRCH;
4032         p = find_process_by_pid(pid);
4033         if (p != NULL)
4034                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4035         rcu_read_unlock();
4036
4037         return retval;
4038 }
4039
4040 /*
4041  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4042  */
4043 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4044                            struct sched_attr *attr)
4045 {
4046         u32 size;
4047         int ret;
4048
4049         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4050                 return -EFAULT;
4051
4052         /*
4053          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4054          */
4055         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4056
4057         ret = get_user(size, &uattr->size);
4058         if (ret)
4059                 return ret;
4060
4061         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4062                 goto err_size;
4063
4064         if (!size)              /* abi compat */
4065                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4066
4067         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4068                 goto err_size;
4069
4070         /*
4071          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4072          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4073          * user-space does not rely on any kernel feature
4074          * extensions we dont know about yet.
4075          */
4076         if (size > sizeof(*attr)) {
4077                 unsigned char __user *addr;
4078                 unsigned char __user *end;
4079                 unsigned char val;
4080
4081                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4082                 end  = (void __user *)uattr + size;
4083
4084                 for (; addr < end; addr++) {
4085                         ret = get_user(val, addr);
4086                         if (ret)
4087                                 return ret;
4088                         if (val)
4089                                 goto err_size;
4090                 }
4091                 size = sizeof(*attr);
4092         }
4093
4094         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4095         if (ret)
4096                 return -EFAULT;
4097
4098         /*
4099          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4100          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4101          */
4102         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4103
4104         return 0;
4105
4106 err_size:
4107         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4108         return -E2BIG;
4109 }
4110
4111 /**
4112  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4113  * @pid: the pid in question.
4114  * @policy: new policy.
4115  * @param: structure containing the new RT priority.
4116  *
4117  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4118  */
4119 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4120                 struct sched_param __user *, param)
4121 {
4122         /* negative values for policy are not valid */
4123         if (policy < 0)
4124                 return -EINVAL;
4125
4126         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4127 }
4128
4129 /**
4130  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4131  * @pid: the pid in question.
4132  * @param: structure containing the new RT priority.
4133  *
4134  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4135  */
4136 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4137 {
4138         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4139 }
4140
4141 /**
4142  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4143  * @pid: the pid in question.
4144  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4145  * @flags: for future extension.
4146  */
4147 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4148                                unsigned int, flags)
4149 {
4150         struct sched_attr attr;
4151         struct task_struct *p;
4152         int retval;
4153
4154         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4155                 return -EINVAL;
4156
4157         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4158         if (retval)
4159                 return retval;
4160
4161         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4162                 return -EINVAL;
4163
4164         rcu_read_lock();
4165         retval = -ESRCH;
4166         p = find_process_by_pid(pid);
4167         if (p != NULL)
4168                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4169         rcu_read_unlock();
4170
4171         return retval;
4172 }
4173
4174 /**
4175  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4176  * @pid: the pid in question.
4177  *
4178  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4179  * code.
4180  */
4181 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4182 {
4183         struct task_struct *p;
4184         int retval;
4185
4186         if (pid < 0)
4187                 return -EINVAL;
4188
4189         retval = -ESRCH;
4190         rcu_read_lock();
4191         p = find_process_by_pid(pid);
4192         if (p) {
4193                 retval = security_task_getscheduler(p);
4194                 if (!retval)
4195                         retval = p->policy
4196                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4197         }
4198         rcu_read_unlock();
4199         return retval;
4200 }
4201
4202 /**
4203  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4204  * @pid: the pid in question.
4205  * @param: structure containing the RT priority.
4206  *
4207  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4208  * code.
4209  */
4210 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4211 {
4212         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4213         struct task_struct *p;
4214         int retval;
4215
4216         if (!param || pid < 0)
4217                 return -EINVAL;
4218
4219         rcu_read_lock();
4220         p = find_process_by_pid(pid);
4221         retval = -ESRCH;
4222         if (!p)
4223                 goto out_unlock;
4224
4225         retval = security_task_getscheduler(p);
4226         if (retval)
4227                 goto out_unlock;
4228
4229         if (task_has_rt_policy(p))
4230                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4231         rcu_read_unlock();
4232
4233         /*
4234          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4235          */
4236         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4237
4238         return retval;
4239
4240 out_unlock:
4241         rcu_read_unlock();
4242         return retval;
4243 }
4244
4245 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4246                            struct sched_attr *attr,
4247                            unsigned int usize)
4248 {
4249         int ret;
4250
4251         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4252                 return -EFAULT;
4253
4254         /*
4255          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4256          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4257          * user-space does not get uncomplete information.
4258          */
4259         if (usize < sizeof(*attr)) {
4260                 unsigned char *addr;
4261                 unsigned char *end;
4262
4263                 addr = (void *)attr + usize;
4264                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4265
4266                 for (; addr < end; addr++) {
4267                         if (*addr)
4268                                 return -EFBIG;
4269                 }
4270
4271                 attr->size = usize;
4272         }
4273
4274         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4275         if (ret)
4276                 return -EFAULT;
4277
4278         return 0;
4279 }
4280
4281 /**
4282  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4283  * @pid: the pid in question.
4284  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4285  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4286  * @flags: for future extension.
4287  */
4288 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4289                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4290 {
4291         struct sched_attr attr = {
4292                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4293         };
4294         struct task_struct *p;
4295         int retval;
4296
4297         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4298             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4299                 return -EINVAL;
4300
4301         rcu_read_lock();
4302         p = find_process_by_pid(pid);
4303         retval = -ESRCH;
4304         if (!p)
4305                 goto out_unlock;
4306
4307         retval = security_task_getscheduler(p);
4308         if (retval)
4309                 goto out_unlock;
4310
4311         attr.sched_policy = p->policy;
4312         if (p->sched_reset_on_fork)
4313                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4314         if (task_has_dl_policy(p))
4315                 __getparam_dl(p, &attr);
4316         else if (task_has_rt_policy(p))
4317                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4318         else
4319                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4320
4321         rcu_read_unlock();
4322
4323         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4324         return retval;
4325
4326 out_unlock:
4327         rcu_read_unlock();
4328         return retval;
4329 }
4330
4331 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4332 {
4333         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4334         struct task_struct *p;
4335         int retval;
4336
4337         rcu_read_lock();
4338
4339         p = find_process_by_pid(pid);
4340         if (!p) {
4341                 rcu_read_unlock();
4342                 return -ESRCH;
4343         }
4344
4345         /* Prevent p going away */
4346         get_task_struct(p);
4347         rcu_read_unlock();
4348
4349         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4350                 retval = -EINVAL;
4351                 goto out_put_task;
4352         }
4353         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4354                 retval = -ENOMEM;
4355                 goto out_put_task;
4356         }
4357         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4358                 retval = -ENOMEM;
4359                 goto out_free_cpus_allowed;
4360         }
4361         retval = -EPERM;
4362         if (!check_same_owner(p)) {
4363                 rcu_read_lock();
4364                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4365                         rcu_read_unlock();
4366                         goto out_free_new_mask;
4367                 }
4368                 rcu_read_unlock();
4369         }
4370
4371         retval = security_task_setscheduler(p);
4372         if (retval)
4373                 goto out_free_new_mask;
4374
4375
4376         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4377         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4378
4379         /*
4380          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4381          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4382          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4383          * root_domain.
4384          */
4385 #ifdef CONFIG_SMP
4386         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4387                 rcu_read_lock();
4388                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4389                         retval = -EBUSY;
4390                         rcu_read_unlock();
4391                         goto out_free_new_mask;
4392                 }
4393                 rcu_read_unlock();
4394         }
4395 #endif
4396 again:
4397         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4398
4399         if (!retval) {
4400                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4401                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4402                         /*
4403                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4404                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4405                          * cpuset's cpus_allowed
4406                          */
4407                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4408                         goto again;
4409                 }
4410         }
4411 out_free_new_mask:
4412         free_cpumask_var(new_mask);
4413 out_free_cpus_allowed:
4414         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4415 out_put_task:
4416         put_task_struct(p);
4417         return retval;
4418 }
4419
4420 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4421                              struct cpumask *new_mask)
4422 {
4423         if (len < cpumask_size())
4424                 cpumask_clear(new_mask);
4425         else if (len > cpumask_size())
4426                 len = cpumask_size();
4427
4428         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4429 }
4430
4431 /**
4432  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4433  * @pid: pid of the process
4434  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4435  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4436  *
4437  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4438  */
4439 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4440                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4441 {
4442         cpumask_var_t new_mask;
4443         int retval;
4444
4445         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4446                 return -ENOMEM;
4447
4448         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4449         if (retval == 0)
4450                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4451         free_cpumask_var(new_mask);
4452         return retval;
4453 }
4454
4455 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4456 {
4457         struct task_struct *p;
4458         unsigned long flags;
4459         int retval;
4460
4461         rcu_read_lock();
4462
4463         retval = -ESRCH;
4464         p = find_process_by_pid(pid);
4465         if (!p)
4466                 goto out_unlock;
4467
4468         retval = security_task_getscheduler(p);
4469         if (retval)
4470                 goto out_unlock;
4471
4472         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4473         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4474         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4475
4476 out_unlock:
4477         rcu_read_unlock();
4478
4479         return retval;
4480 }
4481
4482 /**
4483  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4484  * @pid: pid of the process
4485  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4486  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4487  *
4488  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4489  */
4490 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4491                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4492 {
4493         int ret;
4494         cpumask_var_t mask;
4495
4496         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4497                 return -EINVAL;
4498         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4499                 return -EINVAL;
4500
4501         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4502                 return -ENOMEM;
4503
4504         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4505         if (ret == 0) {
4506                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4507
4508                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4509                         ret = -EFAULT;
4510                 else
4511                         ret = retlen;
4512         }
4513         free_cpumask_var(mask);
4514
4515         return ret;
4516 }
4517
4518 /**
4519  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4520  *
4521  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4522  * other threads running on this CPU then this function will return.
4523  *
4524  * Return: 0.
4525  */
4526 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4527 {
4528         struct rq *rq = this_rq_lock();
4529
4530         schedstat_inc(rq, yld_count);
4531         current->sched_class->yield_task(rq);
4532
4533         /*
4534          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4535          * no need to preempt or enable interrupts:
4536          */
4537         __release(rq->lock);
4538         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4539         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4540         sched_preempt_enable_no_resched();
4541
4542         schedule();
4543
4544         return 0;
4545 }
4546
4547 int __sched _cond_resched(void)
4548 {
4549         if (should_resched(0)) {
4550                 preempt_schedule_common();
4551                 return 1;
4552         }
4553         return 0;
4554 }
4555 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4556
4557 /*
4558  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4559  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4560  *
4561  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4562  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4563  * spin_unlock(), once by hand).
4564  */
4565 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4566 {
4567         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4568         int ret = 0;
4569
4570         lockdep_assert_held(lock);
4571
4572         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4573                 spin_unlock(lock);
4574                 if (resched)
4575                         preempt_schedule_common();
4576                 else
4577                         cpu_relax();
4578                 ret = 1;
4579                 spin_lock(lock);
4580         }
4581         return ret;
4582 }
4583 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4584
4585 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4586 {
4587         BUG_ON(!in_softirq());
4588
4589         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4590                 local_bh_enable();
4591                 preempt_schedule_common();
4592                 local_bh_disable();
4593                 return 1;
4594         }
4595         return 0;
4596 }
4597 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4598
4599 /**
4600  * yield - yield the current processor to other threads.
4601  *
4602  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4603  *
4604  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4605  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4606  * it, its already broken.
4607  *
4608  * Typical broken usage is:
4609  *
4610  * while (!event)
4611  *      yield();
4612  *
4613  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4614  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4615  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4616  *
4617  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4618  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4619  * If you still want to use yield(), do not!
4620  */
4621 void __sched yield(void)
4622 {
4623         set_current_state(TASK_RUNNING);
4624         sys_sched_yield();
4625 }
4626 EXPORT_SYMBOL(yield);
4627
4628 /**
4629  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4630  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4631  * processor it's on.
4632  * @p: target task
4633  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4634  *
4635  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4636  * can't go away on us before we can do any checks.
4637  *
4638  * Return:
4639  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4640  *      false (0) if we failed to boost the target.
4641  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4642  */
4643 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4644 {
4645         struct task_struct *curr = current;
4646         struct rq *rq, *p_rq;
4647         unsigned long flags;
4648         int yielded = 0;
4649
4650         local_irq_save(flags);
4651         rq = this_rq();
4652
4653 again:
4654         p_rq = task_rq(p);
4655         /*
4656          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4657          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4658          */
4659         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4660                 yielded = -ESRCH;
4661                 goto out_irq;
4662         }
4663
4664         double_rq_lock(rq, p_rq);
4665         if (task_rq(p) != p_rq) {
4666                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4667                 goto again;
4668         }
4669
4670         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4671                 goto out_unlock;
4672
4673         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4674                 goto out_unlock;
4675
4676         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4677                 goto out_unlock;
4678
4679         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4680         if (yielded) {
4681                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4682                 /*
4683                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4684                  * fairness.
4685                  */
4686                 if (preempt && rq != p_rq)
4687                         resched_curr(p_rq);
4688         }
4689
4690 out_unlock:
4691         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4692 out_irq:
4693         local_irq_restore(flags);
4694
4695         if (yielded > 0)
4696                 schedule();
4697
4698         return yielded;
4699 }
4700 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4701
4702 /*
4703  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4704  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4705  */
4706 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4707 {
4708         int old_iowait = current->in_iowait;
4709         struct rq *rq;
4710         long ret;
4711
4712         current->in_iowait = 1;
4713         blk_schedule_flush_plug(current);
4714
4715         delayacct_blkio_start();
4716         rq = raw_rq();
4717         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4718         ret = schedule_timeout(timeout);
4719         current->in_iowait = old_iowait;
4720         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4721         delayacct_blkio_end();
4722
4723         return ret;
4724 }
4725 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4726
4727 /**
4728  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4729  * @policy: scheduling class.
4730  *
4731  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4732  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4733  * On failure, a negative error code is returned.
4734  */
4735 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4736 {
4737         int ret = -EINVAL;
4738
4739         switch (policy) {
4740         case SCHED_FIFO:
4741         case SCHED_RR:
4742                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4743                 break;
4744         case SCHED_DEADLINE:
4745         case SCHED_NORMAL:
4746         case SCHED_BATCH:
4747         case SCHED_IDLE:
4748                 ret = 0;
4749                 break;
4750         }
4751         return ret;
4752 }
4753
4754 /**
4755  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4756  * @policy: scheduling class.
4757  *
4758  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4759  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4760  * On failure, a negative error code is returned.
4761  */
4762 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4763 {
4764         int ret = -EINVAL;
4765
4766         switch (policy) {
4767         case SCHED_FIFO:
4768         case SCHED_RR:
4769                 ret = 1;
4770                 break;
4771         case SCHED_DEADLINE:
4772         case SCHED_NORMAL:
4773         case SCHED_BATCH:
4774         case SCHED_IDLE:
4775                 ret = 0;
4776         }
4777         return ret;
4778 }
4779
4780 /**
4781  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4782  * @pid: pid of the process.
4783  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4784  *
4785  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4786  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4787  *
4788  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4789  * an error code.
4790  */
4791 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4792                 struct timespec __user *, interval)
4793 {
4794         struct task_struct *p;
4795         unsigned int time_slice;
4796         unsigned long flags;
4797         struct rq *rq;
4798         int retval;
4799         struct timespec t;
4800
4801         if (pid < 0)
4802                 return -EINVAL;
4803
4804         retval = -ESRCH;
4805         rcu_read_lock();
4806         p = find_process_by_pid(pid);
4807         if (!p)
4808                 goto out_unlock;
4809
4810         retval = security_task_getscheduler(p);
4811         if (retval)
4812                 goto out_unlock;
4813
4814         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4815         time_slice = 0;
4816         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4817                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4818         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4819
4820         rcu_read_unlock();
4821         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4822         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4823         return retval;
4824
4825 out_unlock:
4826         rcu_read_unlock();
4827         return retval;
4828 }
4829
4830 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4831
4832 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4833 {
4834         unsigned long free = 0;
4835         int ppid;
4836         unsigned long state = p->state;
4837
4838         if (state)
4839                 state = __ffs(state) + 1;
4840         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4841                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4842 #if BITS_PER_LONG == 32
4843         if (state == TASK_RUNNING)
4844                 printk(KERN_CONT " running  ");
4845         else
4846                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4847 #else
4848         if (state == TASK_RUNNING)
4849                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4850         else
4851                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4852 #endif
4853 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4854         free = stack_not_used(p);
4855 #endif
4856         ppid = 0;
4857         rcu_read_lock();
4858         if (pid_alive(p))
4859                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4860         rcu_read_unlock();
4861         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4862                 task_pid_nr(p), ppid,
4863                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4864
4865         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4866         show_stack(p, NULL);
4867 }
4868
4869 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4870 {
4871         struct task_struct *g, *p;
4872
4873 #if BITS_PER_LONG == 32
4874         printk(KERN_INFO
4875                 "  task                PC stack   pid father\n");
4876 #else
4877         printk(KERN_INFO
4878                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4879 #endif
4880         rcu_read_lock();
4881         for_each_process_thread(g, p) {
4882                 /*
4883                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4884                  * console might take a lot of time:
4885                  */
4886                 touch_nmi_watchdog();
4887                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4888                         sched_show_task(p);
4889         }
4890
4891         touch_all_softlockup_watchdogs();
4892
4893 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4894         sysrq_sched_debug_show();
4895 #endif
4896         rcu_read_unlock();
4897         /*
4898          * Only show locks if all tasks are dumped:
4899          */
4900         if (!state_filter)
4901                 debug_show_all_locks();
4902 }
4903
4904 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4905 {
4906         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4907 }
4908
4909 /**
4910  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4911  * @idle: task in question
4912  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4913  *
4914  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4915  * flag, to make booting more robust.
4916  */
4917 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4918 {
4919         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4920         unsigned long flags;
4921
4922         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
4923         raw_spin_lock(&rq->lock);
4924
4925         __sched_fork(0, idle);
4926         idle->state = TASK_RUNNING;
4927         idle->se.exec_start = sched_clock();
4928
4929         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4930         /*
4931          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4932          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4933          * lockdep check in task_group() will fail.
4934          *
4935          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4936          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4937          *
4938          * Silence PROVE_RCU
4939          */
4940         rcu_read_lock();
4941         __set_task_cpu(idle, cpu);
4942         rcu_read_unlock();
4943
4944         rq->curr = rq->idle = idle;
4945         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4946 #if defined(CONFIG_SMP)
4947         idle->on_cpu = 1;
4948 #endif
4949         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4950         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
4951
4952         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4953         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4954
4955         /*
4956          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4957          */
4958         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4959         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4960         vtime_init_idle(idle, cpu);
4961 #if defined(CONFIG_SMP)
4962         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4963 #endif
4964 }
4965
4966 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
4967                               const struct cpumask *trial)
4968 {
4969         int ret = 1, trial_cpus;
4970         struct dl_bw *cur_dl_b;
4971         unsigned long flags;
4972
4973         if (!cpumask_weight(cur))
4974                 return ret;
4975
4976         rcu_read_lock_sched();
4977         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
4978         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
4979
4980         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
4981         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
4982             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
4983                 ret = 0;
4984         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
4985         rcu_read_unlock_sched();
4986
4987         return ret;
4988 }
4989
4990 int task_can_attach(struct task_struct *p,
4991                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
4992 {
4993         int ret = 0;
4994
4995         /*
4996          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
4997          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
4998          * affinity and isolating such threads by their set of
4999          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5000          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5001          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5002          * before cpus_allowed may be changed.
5003          */
5004         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5005                 ret = -EINVAL;
5006                 goto out;
5007         }
5008
5009 #ifdef CONFIG_SMP
5010         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5011                                               cs_cpus_allowed)) {
5012                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5013                                                         cs_cpus_allowed);
5014                 struct dl_bw *dl_b;
5015                 bool overflow;
5016                 int cpus;
5017                 unsigned long flags;
5018
5019                 rcu_read_lock_sched();
5020                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5021                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5022                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5023                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5024                 if (overflow)
5025                         ret = -EBUSY;
5026                 else {
5027                         /*
5028                          * We reserve space for this task in the destination
5029                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5030                          * We will free resources in the source root_domain
5031                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5032                          */
5033                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5034                 }
5035                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5036                 rcu_read_unlock_sched();
5037
5038         }
5039 #endif
5040 out:
5041         return ret;
5042 }
5043
5044 #ifdef CONFIG_SMP
5045
5046 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5047 /* Migrate current task p to target_cpu */
5048 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5049 {
5050         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5051         int curr_cpu = task_cpu(p);
5052
5053         if (curr_cpu == target_cpu)
5054                 return 0;
5055
5056         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5057                 return -EINVAL;
5058
5059         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5060
5061         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5062         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5063 }
5064
5065 /*
5066  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5067  * tasks on the runqueues
5068  */
5069 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5070 {
5071         struct rq *rq;
5072         unsigned long flags;
5073         bool queued, running;
5074
5075         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5076         queued = task_on_rq_queued(p);
5077         running = task_current(rq, p);
5078
5079         if (queued)
5080                 dequeue_task(rq, p, 0);
5081         if (running)
5082                 put_prev_task(rq, p);
5083
5084         p->numa_preferred_nid = nid;
5085
5086         if (running)
5087                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5088         if (queued)
5089                 enqueue_task(rq, p, 0);
5090         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5091 }
5092 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5093
5094 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5095 /*
5096  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5097  * offline.
5098  */
5099 void idle_task_exit(void)
5100 {
5101         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5102
5103         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5104
5105         if (mm != &init_mm) {
5106                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5107                 finish_arch_post_lock_switch();
5108         }
5109         mmdrop(mm);
5110 }
5111
5112 /*
5113  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5114  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5115  * nr_active count is stable.
5116  *
5117  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5118  */
5119 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5120 {
5121         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5122         if (delta)
5123                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5124 }
5125
5126 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5127 {
5128 }
5129
5130 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5131         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5132 };
5133
5134 static struct task_struct fake_task = {
5135         /*
5136          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5137          */
5138         .prio = MAX_PRIO + 1,
5139         .sched_class = &fake_sched_class,
5140 };
5141
5142 /*
5143  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5144  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5145  *
5146  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5147  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5148  * because of lock validation efforts.
5149  */
5150 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5151 {
5152         struct rq *rq = dead_rq;
5153         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5154         int dest_cpu;
5155
5156         /*
5157          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5158          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5159          *
5160          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5161          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5162          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5163          * done here.
5164          */
5165         rq->stop = NULL;
5166
5167         /*
5168          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5169          * class method both need to have an up-to-date
5170          * value of rq->clock[_task]
5171          */
5172         update_rq_clock(rq);
5173
5174         for (;;) {
5175                 /*
5176                  * There's this thread running, bail when that's the only
5177                  * remaining thread.
5178                  */
5179                 if (rq->nr_running == 1)
5180                         break;
5181
5182                 /*
5183                  * Ensure rq->lock covers the entire task selection
5184                  * until the migration.
5185                  */
5186                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5187                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5188                 BUG_ON(!next);
5189                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5190
5191                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5192                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5193
5194                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5195                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5196                 if (rq != dead_rq) {
5197                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5198                         rq = dead_rq;
5199                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5200                 }
5201         }
5202
5203         rq->stop = stop;
5204 }
5205 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5206
5207 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5208
5209 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5210         {
5211                 .procname       = "sched_domain",
5212                 .mode           = 0555,
5213         },
5214         {}
5215 };
5216
5217 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5218         {
5219                 .procname       = "kernel",
5220                 .mode           = 0555,
5221                 .child          = sd_ctl_dir,
5222         },
5223         {}
5224 };
5225
5226 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5227 {
5228         struct ctl_table *entry =
5229                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5230
5231         return entry;
5232 }
5233
5234 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5235 {
5236         struct ctl_table *entry;
5237
5238         /*
5239          * In the intermediate directories, both the child directory and
5240          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5241          * will always be set. In the lowest directory the names are
5242          * static strings and all have proc handlers.
5243          */
5244         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5245                 if (entry->child)
5246                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5247                 if (entry->proc_handler == NULL)
5248                         kfree(entry->procname);
5249         }
5250
5251         kfree(*tablep);
5252         *tablep = NULL;
5253 }
5254
5255 static int min_load_idx = 0;
5256 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5257
5258 static void
5259 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5260                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5261                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5262                 bool load_idx)
5263 {
5264         entry->procname = procname;
5265         entry->data = data;
5266         entry->maxlen = maxlen;
5267         entry->mode = mode;
5268         entry->proc_handler = proc_handler;
5269
5270         if (load_idx) {
5271                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5272                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5273         }
5274 }
5275
5276 static struct ctl_table *
5277 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5278 {
5279         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5280
5281         if (table == NULL)
5282                 return NULL;
5283
5284         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5285                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5286         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5287                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5288         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5289                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5290         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5291                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5292         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5293                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5294         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5295                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5296         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5297                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5298         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5299                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5300         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5301                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5302         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5303                 &sd->cache_nice_tries,
5304                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5305         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5306                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5307         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5308                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5309                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5310         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5311                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5312         /* &table[13] is terminator */
5313
5314         return table;
5315 }
5316
5317 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5318 {
5319         struct ctl_table *entry, *table;
5320         struct sched_domain *sd;
5321         int domain_num = 0, i;
5322         char buf[32];
5323
5324         for_each_domain(cpu, sd)
5325                 domain_num++;
5326         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5327         if (table == NULL)
5328                 return NULL;
5329
5330         i = 0;
5331         for_each_domain(cpu, sd) {
5332                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5333                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5334                 entry->mode = 0555;
5335                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5336                 entry++;
5337                 i++;
5338         }
5339         return table;
5340 }
5341
5342 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5343 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5344 {
5345         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5346         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5347         char buf[32];
5348
5349         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5350         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5351
5352         if (entry == NULL)
5353                 return;
5354
5355         for_each_possible_cpu(i) {
5356                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5357                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5358                 entry->mode = 0555;
5359                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5360                 entry++;
5361         }
5362
5363         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5364         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5365 }
5366
5367 /* may be called multiple times per register */
5368 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5369 {
5370         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5371         sd_sysctl_header = NULL;
5372         if (sd_ctl_dir[0].child)
5373                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5374 }
5375 #else
5376 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5377 {
5378 }
5379 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5380 {
5381 }
5382 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5383
5384 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5385 {
5386         if (!rq->online) {
5387                 const struct sched_class *class;
5388
5389                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5390                 rq->online = 1;
5391
5392                 for_each_class(class) {
5393                         if (class->rq_online)
5394                                 class->rq_online(rq);
5395                 }
5396         }
5397 }
5398
5399 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5400 {
5401         if (rq->online) {
5402                 const struct sched_class *class;
5403
5404                 for_each_class(class) {
5405                         if (class->rq_offline)
5406                                 class->rq_offline(rq);
5407                 }
5408
5409                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5410                 rq->online = 0;
5411         }
5412 }
5413
5414 /*
5415  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5416  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5417  */
5418 static int
5419 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5420 {
5421         int cpu = (long)hcpu;
5422         unsigned long flags;
5423         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5424
5425         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5426
5427         case CPU_UP_PREPARE:
5428                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5429                 break;
5430
5431         case CPU_ONLINE:
5432                 /* Update our root-domain */
5433                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5434                 if (rq->rd) {
5435                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5436
5437                         set_rq_online(rq);
5438                 }
5439                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5440                 break;
5441
5442 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5443         case CPU_DYING:
5444                 sched_ttwu_pending();
5445                 /* Update our root-domain */
5446                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5447                 if (rq->rd) {
5448                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5449                         set_rq_offline(rq);
5450                 }
5451                 migrate_tasks(rq);
5452                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5453                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5454                 break;
5455
5456         case CPU_DEAD:
5457                 calc_load_migrate(rq);
5458                 break;
5459 #endif
5460         }
5461
5462         update_max_interval();
5463
5464         return NOTIFY_OK;
5465 }
5466
5467 /*
5468  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5469  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5470  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5471  */
5472 static struct notifier_block migration_notifier = {
5473         .notifier_call = migration_call,
5474         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5475 };
5476
5477 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5478 {
5479         int cpu = smp_processor_id();
5480         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5481         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5482 }
5483
5484 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5485                                       unsigned long action, void *hcpu)
5486 {
5487         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5488         case CPU_STARTING:
5489                 set_cpu_rq_start_time();
5490                 return NOTIFY_OK;
5491         case CPU_ONLINE:
5492                 /*
5493                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5494                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5495                  * as active, which is essential from here on.
5496                  *
5497                  * Thus, fall-through and help the starting CPU along.
5498                  */
5499         case CPU_DOWN_FAILED:
5500                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5501                 return NOTIFY_OK;
5502         default:
5503                 return NOTIFY_DONE;
5504         }
5505 }
5506
5507 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5508                                         unsigned long action, void *hcpu)
5509 {
5510         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5511         case CPU_DOWN_PREPARE:
5512                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5513                 return NOTIFY_OK;
5514         default:
5515                 return NOTIFY_DONE;
5516         }
5517 }
5518
5519 static int __init migration_init(void)
5520 {
5521         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5522         int err;
5523
5524         /* Initialize migration for the boot CPU */
5525         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5526         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5527         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5528         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5529
5530         /* Register cpu active notifiers */
5531         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5532         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5533
5534         return 0;
5535 }
5536 early_initcall(migration_init);
5537
5538 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5539
5540 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5541
5542 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5543
5544 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5545 {
5546         sched_debug_enabled = 1;
5547
5548         return 0;
5549 }
5550 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5551
5552 static inline bool sched_debug(void)
5553 {
5554         return sched_debug_enabled;
5555 }
5556
5557 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5558                                   struct cpumask *groupmask)
5559 {
5560         struct sched_group *group = sd->groups;
5561
5562         cpumask_clear(groupmask);
5563
5564         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5565
5566         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5567                 printk("does not load-balance\n");
5568                 if (sd->parent)
5569                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5570                                         " has parent");
5571                 return -1;
5572         }
5573
5574         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5575                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5576
5577         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5578                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5579                                 "CPU%d\n", cpu);
5580         }
5581         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5582                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5583                                 " CPU%d\n", cpu);
5584         }
5585
5586         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5587         do {
5588                 if (!group) {
5589                         printk("\n");
5590                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5591                         break;
5592                 }
5593
5594                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5595                         printk(KERN_CONT "\n");
5596                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5597                         break;
5598                 }
5599
5600                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5601                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5602                         printk(KERN_CONT "\n");
5603                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5604                         break;
5605                 }
5606
5607                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5608
5609                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5610                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5611                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5612                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5613                                 group->sgc->capacity);
5614                 }
5615
5616                 group = group->next;
5617         } while (group != sd->groups);
5618         printk(KERN_CONT "\n");
5619
5620         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5621                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5622
5623         if (sd->parent &&
5624             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5625                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5626                         "of domain->span\n");
5627         return 0;
5628 }
5629
5630 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5631 {
5632         int level = 0;
5633
5634         if (!sched_debug_enabled)
5635                 return;
5636
5637         if (!sd) {
5638                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5639                 return;
5640         }
5641
5642         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5643
5644         for (;;) {
5645                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5646                         break;
5647                 level++;
5648                 sd = sd->parent;
5649                 if (!sd)
5650                         break;
5651         }
5652 }
5653 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5654 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5655 static inline bool sched_debug(void)
5656 {
5657         return false;
5658 }
5659 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5660
5661 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5662 {
5663         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5664                 return 1;
5665
5666         /* Following flags need at least 2 groups */
5667         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5668                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5669                          SD_BALANCE_FORK |
5670                          SD_BALANCE_EXEC |
5671                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5672                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5673                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5674                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5675                         return 0;
5676         }
5677
5678         /* Following flags don't use groups */
5679         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5680                 return 0;
5681
5682         return 1;
5683 }
5684
5685 static int
5686 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5687 {
5688         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5689
5690         if (sd_degenerate(parent))
5691                 return 1;
5692
5693         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5694                 return 0;
5695
5696         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5697         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5698                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5699                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5700                                 SD_BALANCE_FORK |
5701                                 SD_BALANCE_EXEC |
5702                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5703                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5704                                 SD_PREFER_SIBLING |
5705                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5706                 if (nr_node_ids == 1)
5707                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5708         }
5709         if (~cflags & pflags)
5710                 return 0;
5711
5712         return 1;
5713 }
5714
5715 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5716 {
5717         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5718
5719         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5720         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5721         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5722         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5723         free_cpumask_var(rd->online);
5724         free_cpumask_var(rd->span);
5725         kfree(rd);
5726 }
5727
5728 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5729 {
5730         struct root_domain *old_rd = NULL;
5731         unsigned long flags;
5732
5733         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5734
5735         if (rq->rd) {
5736                 old_rd = rq->rd;
5737
5738                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5739                         set_rq_offline(rq);
5740
5741                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5742
5743                 /*
5744                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5745                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5746                  * in this function:
5747                  */
5748                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5749                         old_rd = NULL;
5750         }
5751
5752         atomic_inc(&rd->refcount);
5753         rq->rd = rd;
5754
5755         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5756         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5757                 set_rq_online(rq);
5758
5759         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5760
5761         if (old_rd)
5762                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5763 }
5764
5765 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5766 {
5767         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5768
5769         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5770                 goto out;
5771         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5772                 goto free_span;
5773         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5774                 goto free_online;
5775         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5776                 goto free_dlo_mask;
5777
5778         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5779         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5780                 goto free_dlo_mask;
5781
5782         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5783                 goto free_rto_mask;
5784         return 0;
5785
5786 free_rto_mask:
5787         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5788 free_dlo_mask:
5789         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5790 free_online:
5791         free_cpumask_var(rd->online);
5792 free_span:
5793         free_cpumask_var(rd->span);
5794 out:
5795         return -ENOMEM;
5796 }
5797
5798 /*
5799  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5800  * members (mimicking the global state we have today).
5801  */
5802 struct root_domain def_root_domain;
5803
5804 static void init_defrootdomain(void)
5805 {
5806         init_rootdomain(&def_root_domain);
5807
5808         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5809 }
5810
5811 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5812 {
5813         struct root_domain *rd;
5814
5815         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5816         if (!rd)
5817                 return NULL;
5818
5819         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5820                 kfree(rd);
5821                 return NULL;
5822         }
5823
5824         return rd;
5825 }
5826
5827 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5828 {
5829         struct sched_group *tmp, *first;
5830
5831         if (!sg)
5832                 return;
5833
5834         first = sg;
5835         do {
5836                 tmp = sg->next;
5837
5838                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5839                         kfree(sg->sgc);
5840
5841                 kfree(sg);
5842                 sg = tmp;
5843         } while (sg != first);
5844 }
5845
5846 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5847 {
5848         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5849
5850         /*
5851          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5852          * nuke them all.
5853          */
5854         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5855                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5856         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5857                 kfree(sd->groups->sgc);
5858                 kfree(sd->groups);
5859         }
5860         kfree(sd);
5861 }
5862
5863 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5864 {
5865         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5866 }
5867
5868 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5869 {
5870         for (; sd; sd = sd->parent)
5871                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5872 }
5873
5874 /*
5875  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5876  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5877  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5878  *
5879  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5880  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5881  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5882  */
5883 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5884 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5885 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5886 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5887 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5888 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5889
5890 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5891 {
5892         struct sched_domain *sd;
5893         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5894         int id = cpu;
5895         int size = 1;
5896
5897         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5898         if (sd) {
5899                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5900                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5901                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5902         }
5903         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5904
5905         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5906         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5907         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5908
5909         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5910         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5911
5912         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5913         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5914 }
5915
5916 /*
5917  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5918  * hold the hotplug lock.
5919  */
5920 static void
5921 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5922 {
5923         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5924         struct sched_domain *tmp;
5925
5926         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5927         for (tmp = sd; tmp; ) {
5928                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5929                 if (!parent)
5930                         break;
5931
5932                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5933                         tmp->parent = parent->parent;
5934                         if (parent->parent)
5935                                 parent->parent->child = tmp;
5936                         /*
5937                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5938                          * degenerate parent; the spans match for this
5939                          * so the property transfers.
5940                          */
5941                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5942                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5943                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5944                 } else
5945                         tmp = tmp->parent;
5946         }
5947
5948         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5949                 tmp = sd;
5950                 sd = sd->parent;
5951                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5952                 if (sd)
5953                         sd->child = NULL;
5954         }
5955
5956         sched_domain_debug(sd, cpu);
5957
5958         rq_attach_root(rq, rd);
5959         tmp = rq->sd;
5960         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5961         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5962
5963         update_top_cache_domain(cpu);
5964 }
5965
5966 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5967 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5968 {
5969         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5970         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5971         return 1;
5972 }
5973
5974 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5975
5976 struct s_data {
5977         struct sched_domain ** __percpu sd;
5978         struct root_domain      *rd;
5979 };
5980
5981 enum s_alloc {
5982         sa_rootdomain,
5983         sa_sd,
5984         sa_sd_storage,
5985         sa_none,
5986 };
5987
5988 /*
5989  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5990  * domain traversal.
5991  *
5992  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5993  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5994  * range.
5995  *
5996  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5997  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5998  * cpu they're built on, so check that.
5999  *
6000  */
6001 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6002 {
6003         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6004         struct sd_data *sdd = sd->private;
6005         struct sched_domain *sibling;
6006         int i;
6007
6008         for_each_cpu(i, span) {
6009                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6010                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6011                         continue;
6012
6013                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6014         }
6015 }
6016
6017 /*
6018  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6019  * of this group that's also in the iteration mask.
6020  */
6021 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6022 {
6023         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6024 }
6025
6026 static int
6027 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6028 {
6029         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6030         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6031         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6032         struct sd_data *sdd = sd->private;
6033         struct sched_domain *sibling;
6034         int i;
6035
6036         cpumask_clear(covered);
6037
6038         for_each_cpu(i, span) {
6039                 struct cpumask *sg_span;
6040
6041                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6042                         continue;
6043
6044                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6045
6046                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6047                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6048                         continue;
6049
6050                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6051                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6052
6053                 if (!sg)
6054                         goto fail;
6055
6056                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6057                 if (sibling->child)
6058                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6059                 else
6060                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6061
6062                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6063
6064                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6065                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6066                         build_group_mask(sd, sg);
6067
6068                 /*
6069                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6070                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6071                  * die on a /0 trap.
6072                  */
6073                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6074
6075                 /*
6076                  * Make sure the first group of this domain contains the
6077                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6078                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6079                  */
6080                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6081                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6082                         groups = sg;
6083
6084                 if (!first)
6085                         first = sg;
6086                 if (last)
6087                         last->next = sg;
6088                 last = sg;
6089                 last->next = first;
6090         }
6091         sd->groups = groups;
6092
6093         return 0;
6094
6095 fail:
6096         free_sched_groups(first, 0);
6097
6098         return -ENOMEM;
6099 }
6100
6101 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6102 {
6103         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6104         struct sched_domain *child = sd->child;
6105
6106         if (child)
6107                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6108
6109         if (sg) {
6110                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6111                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6112                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6113         }
6114
6115         return cpu;
6116 }
6117
6118 /*
6119  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6120  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6121  * and ->cpu_capacity to 0.
6122  *
6123  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6124  */
6125 static int
6126 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6127 {
6128         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6129         struct sd_data *sdd = sd->private;
6130         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6131         struct cpumask *covered;
6132         int i;
6133
6134         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6135         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6136
6137         if (cpu != cpumask_first(span))
6138                 return 0;
6139
6140         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6141         covered = sched_domains_tmpmask;
6142
6143         cpumask_clear(covered);
6144
6145         for_each_cpu(i, span) {
6146                 struct sched_group *sg;
6147                 int group, j;
6148
6149                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6150                         continue;
6151
6152                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6153                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6154
6155                 for_each_cpu(j, span) {
6156                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6157                                 continue;
6158
6159                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6160                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6161                 }
6162
6163                 if (!first)
6164                         first = sg;
6165                 if (last)
6166                         last->next = sg;
6167                 last = sg;
6168         }
6169         last->next = first;
6170
6171         return 0;
6172 }
6173
6174 /*
6175  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6176  *
6177  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6178  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6179  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6180  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6181  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6182  * group having less cpu_capacity.
6183  */
6184 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6185 {
6186         struct sched_group *sg = sd->groups;
6187
6188         WARN_ON(!sg);
6189
6190         do {
6191                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6192                 sg = sg->next;
6193         } while (sg != sd->groups);
6194
6195         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6196                 return;
6197
6198         update_group_capacity(sd, cpu);
6199         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6200 }
6201
6202 /*
6203  * Initializers for schedule domains
6204  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6205  */
6206
6207 static int default_relax_domain_level = -1;
6208 int sched_domain_level_max;
6209
6210 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6211 {
6212         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6213                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6214
6215         return 1;
6216 }
6217 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6218
6219 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6220                                  struct sched_domain_attr *attr)
6221 {
6222         int request;
6223
6224         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6225                 if (default_relax_domain_level < 0)
6226                         return;
6227                 else
6228                         request = default_relax_domain_level;
6229         } else
6230                 request = attr->relax_domain_level;
6231         if (request < sd->level) {
6232                 /* turn off idle balance on this domain */
6233                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6234         } else {
6235                 /* turn on idle balance on this domain */
6236                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6237         }
6238 }
6239
6240 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6241 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6242
6243 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6244                                  const struct cpumask *cpu_map)
6245 {
6246         switch (what) {
6247         case sa_rootdomain:
6248                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6249                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6250         case sa_sd:
6251                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6252         case sa_sd_storage:
6253                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6254         case sa_none:
6255                 break;
6256         }
6257 }
6258
6259 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6260                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6261 {
6262         memset(d, 0, sizeof(*d));
6263
6264         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6265                 return sa_sd_storage;
6266         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6267         if (!d->sd)
6268                 return sa_sd_storage;
6269         d->rd = alloc_rootdomain();
6270         if (!d->rd)
6271                 return sa_sd;
6272         return sa_rootdomain;
6273 }
6274
6275 /*
6276  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6277  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6278  * will not free the data we're using.
6279  */
6280 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6281 {
6282         struct sd_data *sdd = sd->private;
6283
6284         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6285         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6286
6287         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6288                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6289
6290         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6291                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6292 }
6293
6294 #ifdef CONFIG_NUMA
6295 static int sched_domains_numa_levels;
6296 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6297 static int *sched_domains_numa_distance;
6298 int sched_max_numa_distance;
6299 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6300 static int sched_domains_curr_level;
6301 #endif
6302
6303 /*
6304  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6305  *
6306  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6307  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6308  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6309  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6310  *
6311  * Odd one out:
6312  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6313  */
6314 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6315         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6316          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6317          SD_NUMA |                      \
6318          SD_ASYM_PACKING |              \
6319          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6320
6321 static struct sched_domain *
6322 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6323 {
6324         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6325         int sd_weight, sd_flags = 0;
6326
6327 #ifdef CONFIG_NUMA
6328         /*
6329          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6330          */
6331         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6332 #endif
6333
6334         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6335
6336         if (tl->sd_flags)
6337                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6338         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6339                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6340                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6341
6342         *sd = (struct sched_domain){
6343                 .min_interval           = sd_weight,
6344                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6345                 .busy_factor            = 32,
6346                 .imbalance_pct          = 125,
6347
6348                 .cache_nice_tries       = 0,
6349                 .busy_idx               = 0,
6350                 .idle_idx               = 0,
6351                 .newidle_idx            = 0,
6352                 .wake_idx               = 0,
6353                 .forkexec_idx           = 0,
6354
6355                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6356                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6357                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6358                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6359                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6360                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6361                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6362                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6363                                         | 0*SD_SERIALIZE
6364                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6365                                         | 0*SD_NUMA
6366                                         | sd_flags
6367                                         ,
6368
6369                 .last_balance           = jiffies,
6370                 .balance_interval       = sd_weight,
6371                 .smt_gain               = 0,
6372                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6373                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6374 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6375                 .name                   = tl->name,
6376 #endif
6377         };
6378
6379         /*
6380          * Convert topological properties into behaviour.
6381          */
6382
6383         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6384                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6385                 sd->imbalance_pct = 110;
6386                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6387
6388         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6389                 sd->imbalance_pct = 117;
6390                 sd->cache_nice_tries = 1;
6391                 sd->busy_idx = 2;
6392
6393 #ifdef CONFIG_NUMA
6394         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6395                 sd->cache_nice_tries = 2;
6396                 sd->busy_idx = 3;
6397                 sd->idle_idx = 2;
6398
6399                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6400                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6401                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6402                                        SD_BALANCE_FORK |
6403                                        SD_WAKE_AFFINE);
6404                 }
6405
6406 #endif
6407         } else {
6408                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6409                 sd->cache_nice_tries = 1;
6410                 sd->busy_idx = 2;
6411                 sd->idle_idx = 1;
6412         }
6413
6414         sd->private = &tl->data;
6415
6416         return sd;
6417 }
6418
6419 /*
6420  * Topology list, bottom-up.
6421  */
6422 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6423 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6424         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6425 #endif
6426 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6427         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6428 #endif
6429         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6430         { NULL, },
6431 };
6432
6433 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6434
6435 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6436         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6437
6438 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6439 {
6440         sched_domain_topology = tl;
6441 }
6442
6443 #ifdef CONFIG_NUMA
6444
6445 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6446 {
6447         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6448 }
6449
6450 static void sched_numa_warn(const char *str)
6451 {
6452         static int done = false;
6453         int i,j;
6454
6455         if (done)
6456                 return;
6457
6458         done = true;
6459
6460         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6461
6462         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6463                 printk(KERN_WARNING "  ");
6464                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6465                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6466                 printk(KERN_CONT "\n");
6467         }
6468         printk(KERN_WARNING "\n");
6469 }
6470
6471 bool find_numa_distance(int distance)
6472 {
6473         int i;
6474
6475         if (distance == node_distance(0, 0))
6476                 return true;
6477
6478         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6479                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6480                         return true;
6481         }
6482
6483         return false;
6484 }
6485
6486 /*
6487  * A system can have three types of NUMA topology:
6488  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6489  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6490  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6491  *
6492  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6493  * topology lies in whether communication between not directly
6494  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6495  * could run), or through backplane controllers. This affects
6496  * placement of programs.
6497  *
6498  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6499  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6500  *   is directly connected.
6501  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6502  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6503  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6504  */
6505 static void init_numa_topology_type(void)
6506 {
6507         int a, b, c, n;
6508
6509         n = sched_max_numa_distance;
6510
6511         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6512                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6513                 return;
6514         }
6515
6516         for_each_online_node(a) {
6517                 for_each_online_node(b) {
6518                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6519                         if (node_distance(a, b) < n)
6520                                 continue;
6521
6522                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6523                         for_each_online_node(c) {
6524                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6525                                     node_distance(b, c) < n) {
6526                                         sched_numa_topology_type =
6527                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6528                                         return;
6529                                 }
6530                         }
6531
6532                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6533                         return;
6534                 }
6535         }
6536 }
6537
6538 static void sched_init_numa(void)
6539 {
6540         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6541         struct sched_domain_topology_level *tl;
6542         int level = 0;
6543         int i, j, k;
6544
6545         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6546         if (!sched_domains_numa_distance)
6547                 return;
6548
6549         /*
6550          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6551          * unique distances in the node_distance() table.
6552          *
6553          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6554          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6555          */
6556         next_distance = curr_distance;
6557         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6558                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6559                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6560                                 int distance = node_distance(i, k);
6561
6562                                 if (distance > curr_distance &&
6563                                     (distance < next_distance ||
6564                                      next_distance == curr_distance))
6565                                         next_distance = distance;
6566
6567                                 /*
6568                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6569                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6570                                  * equally connected to A.
6571                                  */
6572                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6573                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6574
6575                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6576                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6577                         }
6578                         if (next_distance != curr_distance) {
6579                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6580                                 sched_domains_numa_levels = level;
6581                                 curr_distance = next_distance;
6582                         } else break;
6583                 }
6584
6585                 /*
6586                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6587                  */
6588                 if (!sched_debug())
6589                         break;
6590         }
6591
6592         if (!level)
6593                 return;
6594
6595         /*
6596          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6597          * identity distance node_distance(i,i).
6598          *
6599          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6600          * numbers.
6601          */
6602
6603         /*
6604          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6605          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6606          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6607          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6608          * in other functions.
6609          *
6610          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6611          */
6612         sched_domains_numa_levels = 0;
6613
6614         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6615         if (!sched_domains_numa_masks)
6616                 return;
6617
6618         /*
6619          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6620          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6621          */
6622         for (i = 0; i < level; i++) {
6623                 sched_domains_numa_masks[i] =
6624                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6625                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6626                         return;
6627
6628                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6629                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6630                         if (!mask)
6631                                 return;
6632
6633                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6634
6635                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6636                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6637                                         continue;
6638
6639                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6640                         }
6641                 }
6642         }
6643
6644         /* Compute default topology size */
6645         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6646
6647         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6648                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6649         if (!tl)
6650                 return;
6651
6652         /*
6653          * Copy the default topology bits..
6654          */
6655         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6656                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6657
6658         /*
6659          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6660          */
6661         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6662                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6663                         .mask = sd_numa_mask,
6664                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6665                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6666                         .numa_level = j,
6667                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6668                 };
6669         }
6670
6671         sched_domain_topology = tl;
6672
6673         sched_domains_numa_levels = level;
6674         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6675
6676         init_numa_topology_type();
6677 }
6678
6679 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6680 {
6681         int i, j;
6682         int node = cpu_to_node(cpu);
6683
6684         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6685                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6686                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6687                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6688                 }
6689         }
6690 }
6691
6692 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6693 {
6694         int i, j;
6695         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6696                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6697                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6698         }
6699 }
6700
6701 /*
6702  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6703  * are onlined.
6704  */
6705 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6706                                            unsigned long action,
6707                                            void *hcpu)
6708 {
6709         int cpu = (long)hcpu;
6710
6711         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6712         case CPU_ONLINE:
6713                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6714                 break;
6715
6716         case CPU_DEAD:
6717                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6718                 break;
6719
6720         default:
6721                 return NOTIFY_DONE;
6722         }
6723
6724         return NOTIFY_OK;
6725 }
6726 #else
6727 static inline void sched_init_numa(void)
6728 {
6729 }
6730
6731 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6732                                            unsigned long action,
6733                                            void *hcpu)
6734 {
6735         return 0;
6736 }
6737 #endif /* CONFIG_NUMA */
6738
6739 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6740 {
6741         struct sched_domain_topology_level *tl;
6742         int j;
6743
6744         for_each_sd_topology(tl) {
6745                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6746
6747                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6748                 if (!sdd->sd)
6749                         return -ENOMEM;
6750
6751                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6752                 if (!sdd->sg)
6753                         return -ENOMEM;
6754
6755                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6756                 if (!sdd->sgc)
6757                         return -ENOMEM;
6758
6759                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6760                         struct sched_domain *sd;
6761                         struct sched_group *sg;
6762                         struct sched_group_capacity *sgc;
6763
6764                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6765                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6766                         if (!sd)
6767                                 return -ENOMEM;
6768
6769                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6770
6771                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6772                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6773                         if (!sg)
6774                                 return -ENOMEM;
6775
6776                         sg->next = sg;
6777
6778                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6779
6780                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6781                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6782                         if (!sgc)
6783                                 return -ENOMEM;
6784
6785                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6786                 }
6787         }
6788
6789         return 0;
6790 }
6791
6792 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6793 {
6794         struct sched_domain_topology_level *tl;
6795         int j;
6796
6797         for_each_sd_topology(tl) {
6798                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6799
6800                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6801                         struct sched_domain *sd;
6802
6803                         if (sdd->sd) {
6804                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6805                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6806                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6807                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6808                         }
6809
6810                         if (sdd->sg)
6811                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6812                         if (sdd->sgc)
6813                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6814                 }
6815                 free_percpu(sdd->sd);
6816                 sdd->sd = NULL;
6817                 free_percpu(sdd->sg);
6818                 sdd->sg = NULL;
6819                 free_percpu(sdd->sgc);
6820                 sdd->sgc = NULL;
6821         }
6822 }
6823
6824 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6825                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6826                 struct sched_domain *child, int cpu)
6827 {
6828         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6829         if (!sd)
6830                 return child;
6831
6832         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6833         if (child) {
6834                 sd->level = child->level + 1;
6835                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6836                 child->parent = sd;
6837                 sd->child = child;
6838
6839                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6840                                     sched_domain_span(sd))) {
6841                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6842 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6843                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6844                                         child->name, sd->name);
6845 #endif
6846                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6847                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6848                                    sched_domain_span(sd),
6849                                    sched_domain_span(child));
6850                 }
6851
6852         }
6853         set_domain_attribute(sd, attr);
6854
6855         return sd;
6856 }
6857
6858 /*
6859  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6860  * to the individual cpus
6861  */
6862 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6863                                struct sched_domain_attr *attr)
6864 {
6865         enum s_alloc alloc_state;
6866         struct sched_domain *sd;
6867         struct s_data d;
6868         int i, ret = -ENOMEM;
6869
6870         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6871         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6872                 goto error;
6873
6874         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6875         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6876                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6877
6878                 sd = NULL;
6879                 for_each_sd_topology(tl) {
6880                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6881                         if (tl == sched_domain_topology)
6882                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6883                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6884                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6885                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6886                                 break;
6887                 }
6888         }
6889
6890         /* Build the groups for the domains */
6891         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6892                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6893                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6894                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6895                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6896                                         goto error;
6897                         } else {
6898                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6899                                         goto error;
6900                         }
6901                 }
6902         }
6903
6904         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6905         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6906                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6907                         continue;
6908
6909                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6910                         claim_allocations(i, sd);
6911                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6912                 }
6913         }
6914
6915         /* Attach the domains */
6916         rcu_read_lock();
6917         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6918                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6919                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6920         }
6921         rcu_read_unlock();
6922
6923         ret = 0;
6924 error:
6925         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6926         return ret;
6927 }
6928
6929 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6930 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6931 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6932                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6933
6934 /*
6935  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6936  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6937  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6938  */
6939 static cpumask_var_t fallback_doms;
6940
6941 /*
6942  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6943  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6944  * or 0 if it stayed the same.
6945  */
6946 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6947 {
6948         return 0;
6949 }
6950
6951 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6952 {
6953         int i;
6954         cpumask_var_t *doms;
6955
6956         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6957         if (!doms)
6958                 return NULL;
6959         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6960                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6961                         free_sched_domains(doms, i);
6962                         return NULL;
6963                 }
6964         }
6965         return doms;
6966 }
6967
6968 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6969 {
6970         unsigned int i;
6971         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6972                 free_cpumask_var(doms[i]);
6973         kfree(doms);
6974 }
6975
6976 /*
6977  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6978  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6979  * exclude other special cases in the future.
6980  */
6981 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6982 {
6983         int err;
6984
6985         arch_update_cpu_topology();
6986         ndoms_cur = 1;
6987         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6988         if (!doms_cur)
6989                 doms_cur = &fallback_doms;
6990         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6991         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6992         register_sched_domain_sysctl();
6993
6994         return err;
6995 }
6996
6997 /*
6998  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6999  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7000  */
7001 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7002 {
7003         int i;
7004
7005         rcu_read_lock();
7006         for_each_cpu(i, cpu_map)
7007                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7008         rcu_read_unlock();
7009 }
7010
7011 /* handle null as "default" */
7012 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7013                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7014 {
7015         struct sched_domain_attr tmp;
7016
7017         /* fast path */
7018         if (!new && !cur)
7019                 return 1;
7020
7021         tmp = SD_ATTR_INIT;
7022         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7023                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7024                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7025 }
7026
7027 /*
7028  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7029  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7030  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7031  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7032  *
7033  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7034  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7035  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7036  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7037  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7038  * it as it is.
7039  *
7040  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7041  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7042  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7043  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7044  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7045  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7046  *
7047  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7048  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7049  * and it will not create the default domain.
7050  *
7051  * Call with hotplug lock held
7052  */
7053 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7054                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7055 {
7056         int i, j, n;
7057         int new_topology;
7058
7059         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7060
7061         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7062         unregister_sched_domain_sysctl();
7063
7064         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7065         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7066
7067         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7068
7069         /* Destroy deleted domains */
7070         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7071                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7072                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7073                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7074                                 goto match1;
7075                 }
7076                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7077                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7078 match1:
7079                 ;
7080         }
7081
7082         n = ndoms_cur;
7083         if (doms_new == NULL) {
7084                 n = 0;
7085                 doms_new = &fallback_doms;
7086                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7087                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7088         }
7089
7090         /* Build new domains */
7091         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7092                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7093                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7094                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7095                                 goto match2;
7096                 }
7097                 /* no match - add a new doms_new */
7098                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7099 match2:
7100                 ;
7101         }
7102
7103         /* Remember the new sched domains */
7104         if (doms_cur != &fallback_doms)
7105                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7106         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7107         doms_cur = doms_new;
7108         dattr_cur = dattr_new;
7109         ndoms_cur = ndoms_new;
7110
7111         register_sched_domain_sysctl();
7112
7113         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7114 }
7115
7116 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7117
7118 /*
7119  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7120  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7121  * around partition_sched_domains().
7122  *
7123  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7124  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7125  */
7126 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7127                              void *hcpu)
7128 {
7129         switch (action) {
7130         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7131         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7132
7133                 /*
7134                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7135                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7136                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7137                  * domain, ignoring cpusets.
7138                  */
7139                 num_cpus_frozen--;
7140                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7141                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7142                         break;
7143                 }
7144
7145                 /*
7146                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7147                  * restore the original sched domains by considering the
7148                  * cpuset configurations.
7149                  */
7150
7151         case CPU_ONLINE:
7152                 cpuset_update_active_cpus(true);
7153                 break;
7154         default:
7155                 return NOTIFY_DONE;
7156         }
7157         return NOTIFY_OK;
7158 }
7159
7160 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7161                                void *hcpu)
7162 {
7163         unsigned long flags;
7164         long cpu = (long)hcpu;
7165         struct dl_bw *dl_b;
7166         bool overflow;
7167         int cpus;
7168
7169         switch (action) {
7170         case CPU_DOWN_PREPARE:
7171                 rcu_read_lock_sched();
7172                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7173
7174                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7175                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7176                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7177                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7178
7179                 rcu_read_unlock_sched();
7180
7181                 if (overflow)
7182                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7183                 cpuset_update_active_cpus(false);
7184                 break;
7185         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7186                 num_cpus_frozen++;
7187                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7188                 break;
7189         default:
7190                 return NOTIFY_DONE;
7191         }
7192         return NOTIFY_OK;
7193 }
7194
7195 void __init sched_init_smp(void)
7196 {
7197         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7198
7199         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7200         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7201
7202         /* nohz_full won't take effect without isolating the cpus. */
7203         tick_nohz_full_add_cpus_to(cpu_isolated_map);
7204
7205         sched_init_numa();
7206
7207         /*
7208          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7209          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7210          * happen.
7211          */
7212         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7213         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7214         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7215         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7216                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7217         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7218
7219         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7220         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7221         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7222
7223         init_hrtick();
7224
7225         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7226         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7227                 BUG();
7228         sched_init_granularity();
7229         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7230
7231         init_sched_rt_class();
7232         init_sched_dl_class();
7233 }
7234 #else
7235 void __init sched_init_smp(void)
7236 {
7237         sched_init_granularity();
7238 }
7239 #endif /* CONFIG_SMP */
7240
7241 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7242 {
7243         return in_lock_functions(addr) ||
7244                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7245                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7246 }
7247
7248 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7249 /*
7250  * Default task group.
7251  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7252  */
7253 struct task_group root_task_group;
7254 LIST_HEAD(task_groups);
7255 #endif
7256
7257 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7258
7259 void __init sched_init(void)
7260 {
7261         int i, j;
7262         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7263
7264 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7265         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7266 #endif
7267 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7268         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7269 #endif
7270         if (alloc_size) {
7271                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7272
7273 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7274                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7275                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7276
7277                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7278                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7279
7280 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7281 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7282                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7283                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7284
7285                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7286                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7287
7288 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7289         }
7290 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7291         for_each_possible_cpu(i) {
7292                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7293                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7294         }
7295 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7296
7297         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7298                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7299         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7300                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7301
7302 #ifdef CONFIG_SMP
7303         init_defrootdomain();
7304 #endif
7305
7306 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7307         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7308                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7309 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7310
7311 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7312         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7313         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7314         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7315         autogroup_init(&init_task);
7316
7317 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7318
7319         for_each_possible_cpu(i) {
7320                 struct rq *rq;
7321
7322                 rq = cpu_rq(i);
7323                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7324                 rq->nr_running = 0;
7325                 rq->calc_load_active = 0;
7326                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7327                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7328                 init_rt_rq(&rq->rt);
7329                 init_dl_rq(&rq->dl);
7330 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7331                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7332                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7333                 /*
7334                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7335                  *
7336                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7337                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7338                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7339                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7340                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7341                  * (se->load.weight).
7342                  *
7343                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7344                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7345                  * then A0's share of the cpu resource is:
7346                  *
7347                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7348                  *
7349                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7350                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7351                  */
7352                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7353                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7354 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7355
7356                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7357 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7358                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7359 #endif
7360
7361                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7362                         rq->cpu_load[j] = 0;
7363
7364                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7365
7366 #ifdef CONFIG_SMP
7367                 rq->sd = NULL;
7368                 rq->rd = NULL;
7369                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7370                 rq->balance_callback = NULL;
7371                 rq->active_balance = 0;
7372                 rq->next_balance = jiffies;
7373                 rq->push_cpu = 0;
7374                 rq->cpu = i;
7375                 rq->online = 0;
7376                 rq->idle_stamp = 0;
7377                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7378                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7379
7380                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7381
7382                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7383 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7384                 rq->nohz_flags = 0;
7385 #endif
7386 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7387                 rq->last_sched_tick = 0;
7388 #endif
7389 #endif
7390                 init_rq_hrtick(rq);
7391                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7392         }
7393
7394         set_load_weight(&init_task);
7395
7396 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7397         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7398 #endif
7399
7400         /*
7401          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7402          */
7403         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7404         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7405
7406         /*
7407          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7408          */
7409         current->sched_class = &fair_sched_class;
7410
7411         /*
7412          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7413          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7414          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7415          * when this runqueue becomes "idle".
7416          */
7417         init_idle(current, smp_processor_id());
7418
7419         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7420
7421 #ifdef CONFIG_SMP
7422         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7423         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7424         if (cpu_isolated_map == NULL)
7425                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7426         idle_thread_set_boot_cpu();
7427         set_cpu_rq_start_time();
7428 #endif
7429         init_sched_fair_class();
7430
7431         scheduler_running = 1;
7432 }
7433
7434 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7435 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7436 {
7437         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7438
7439         return (nested == preempt_offset);
7440 }
7441
7442 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7443 {
7444         /*
7445          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7446          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7447          * otherwise we will destroy state.
7448          */
7449         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7450                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7451                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7452                         current->state,
7453                         (void *)current->task_state_change,
7454                         (void *)current->task_state_change);
7455
7456         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7457 }
7458 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7459
7460 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7461 {
7462         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7463
7464         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7465         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7466              !is_idle_task(current)) ||
7467             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7468                 return;
7469         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7470                 return;
7471         prev_jiffy = jiffies;
7472
7473         printk(KERN_ERR
7474                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7475                         file, line);
7476         printk(KERN_ERR
7477                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7478                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7479                         current->pid, current->comm);
7480
7481         if (task_stack_end_corrupted(current))
7482                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7483
7484         debug_show_held_locks(current);
7485         if (irqs_disabled())
7486                 print_irqtrace_events(current);
7487 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7488         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7489                 pr_err("Preemption disabled at:");
7490                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7491                 pr_cont("\n");
7492         }
7493 #endif
7494         dump_stack();
7495 }
7496 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7497 #endif
7498
7499 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7500 void normalize_rt_tasks(void)
7501 {
7502         struct task_struct *g, *p;
7503         struct sched_attr attr = {
7504                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7505         };
7506
7507         read_lock(&tasklist_lock);
7508         for_each_process_thread(g, p) {
7509                 /*
7510                  * Only normalize user tasks:
7511                  */
7512                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7513                         continue;
7514
7515                 p->se.exec_start                = 0;
7516 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7517                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7518                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7519                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7520 #endif
7521
7522                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7523                         /*
7524                          * Renice negative nice level userspace
7525                          * tasks back to 0:
7526                          */
7527                         if (task_nice(p) < 0)
7528                                 set_user_nice(p, 0);
7529                         continue;
7530                 }
7531
7532                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7533         }
7534         read_unlock(&tasklist_lock);
7535 }
7536
7537 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7538
7539 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7540 /*
7541  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7542  *
7543  * They can only be called when the whole system has been
7544  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7545  * activity can take place. Using them for anything else would
7546  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7547  * under any other configuration.
7548  */
7549
7550 /**
7551  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7552  * @cpu: the processor in question.
7553  *
7554  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7555  *
7556  * Return: The current task for @cpu.
7557  */
7558 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7559 {
7560         return cpu_curr(cpu);
7561 }
7562
7563 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7564
7565 #ifdef CONFIG_IA64
7566 /**
7567  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7568  * @cpu: the processor in question.
7569  * @p: the task pointer to set.
7570  *
7571  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7572  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7573  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7574  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7575  * and caller must save the original value of the current task (see
7576  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7577  * re-starting the system.
7578  *
7579  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7580  */
7581 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7582 {
7583         cpu_curr(cpu) = p;
7584 }
7585
7586 #endif
7587
7588 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7589 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7590 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7591
7592 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7593 {
7594         free_fair_sched_group(tg);
7595         free_rt_sched_group(tg);
7596         autogroup_free(tg);
7597         kfree(tg);
7598 }
7599
7600 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7601 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7602 {
7603         struct task_group *tg;
7604
7605         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7606         if (!tg)
7607                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7608
7609         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7610                 goto err;
7611
7612         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7613                 goto err;
7614
7615         return tg;
7616
7617 err:
7618         free_sched_group(tg);
7619         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7620 }
7621
7622 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7623 {
7624         unsigned long flags;
7625
7626         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7627         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7628
7629         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7630
7631         tg->parent = parent;
7632         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7633         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7634         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7635 }
7636
7637 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7638 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7639 {
7640         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7641         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7642 }
7643
7644 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7645 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7646 {
7647         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7648         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7649 }
7650
7651 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7652 {
7653         unsigned long flags;
7654         int i;
7655
7656         /* end participation in shares distribution */
7657         for_each_possible_cpu(i)
7658                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7659
7660         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7661         list_del_rcu(&tg->list);
7662         list_del_rcu(&tg->siblings);
7663         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7664 }
7665
7666 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7667  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7668  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7669  *      reflect its new group.
7670  */
7671 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7672 {
7673         struct task_group *tg;
7674         int queued, running;
7675         unsigned long flags;
7676         struct rq *rq;
7677
7678         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7679
7680         running = task_current(rq, tsk);
7681         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7682
7683         if (queued)
7684                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7685         if (unlikely(running))
7686                 put_prev_task(rq, tsk);
7687
7688         /*
7689          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7690          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7691          * to prevent lockdep warnings.
7692          */
7693         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7694                           struct task_group, css);
7695         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7696         tsk->sched_task_group = tg;
7697
7698 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7699         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7700                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, queued);
7701         else
7702 #endif
7703                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7704
7705         if (unlikely(running))
7706                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7707         if (queued)
7708                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7709
7710         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7711 }
7712 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7713
7714 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7715 /*
7716  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7717  */
7718 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7719
7720 /* Must be called with tasklist_lock held */
7721 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7722 {
7723         struct task_struct *g, *p;
7724
7725         /*
7726          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7727          */
7728         if (task_group_is_autogroup(tg))
7729                 return 0;
7730
7731         for_each_process_thread(g, p) {
7732                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7733                         return 1;
7734         }
7735
7736         return 0;
7737 }
7738
7739 struct rt_schedulable_data {
7740         struct task_group *tg;
7741         u64 rt_period;
7742         u64 rt_runtime;
7743 };
7744
7745 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7746 {
7747         struct rt_schedulable_data *d = data;
7748         struct task_group *child;
7749         unsigned long total, sum = 0;
7750         u64 period, runtime;
7751
7752         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7753         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7754
7755         if (tg == d->tg) {
7756                 period = d->rt_period;
7757                 runtime = d->rt_runtime;
7758         }
7759
7760         /*
7761          * Cannot have more runtime than the period.
7762          */
7763         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7764                 return -EINVAL;
7765
7766         /*
7767          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7768          */
7769         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7770                 return -EBUSY;
7771
7772         total = to_ratio(period, runtime);
7773
7774         /*
7775          * Nobody can have more than the global setting allows.
7776          */
7777         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7778                 return -EINVAL;
7779
7780         /*
7781          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7782          */
7783         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7784                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7785                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7786
7787                 if (child == d->tg) {
7788                         period = d->rt_period;
7789                         runtime = d->rt_runtime;
7790                 }
7791
7792                 sum += to_ratio(period, runtime);
7793         }
7794
7795         if (sum > total)
7796                 return -EINVAL;
7797
7798         return 0;
7799 }
7800
7801 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7802 {
7803         int ret;
7804
7805         struct rt_schedulable_data data = {
7806                 .tg = tg,
7807                 .rt_period = period,
7808                 .rt_runtime = runtime,
7809         };
7810
7811         rcu_read_lock();
7812         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7813         rcu_read_unlock();
7814
7815         return ret;
7816 }
7817
7818 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7819                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7820 {
7821         int i, err = 0;
7822
7823         /*
7824          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7825          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7826          */
7827         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7828                 return -EINVAL;
7829
7830         /* No period doesn't make any sense. */
7831         if (rt_period == 0)
7832                 return -EINVAL;
7833
7834         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7835         read_lock(&tasklist_lock);
7836         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7837         if (err)
7838                 goto unlock;
7839
7840         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7841         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7842         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7843
7844         for_each_possible_cpu(i) {
7845                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7846
7847                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7848                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7849                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7850         }
7851         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7852 unlock:
7853         read_unlock(&tasklist_lock);
7854         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7855
7856         return err;
7857 }
7858
7859 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7860 {
7861         u64 rt_runtime, rt_period;
7862
7863         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7864         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7865         if (rt_runtime_us < 0)
7866                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7867
7868         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7869 }
7870
7871 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7872 {
7873         u64 rt_runtime_us;
7874
7875         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7876                 return -1;
7877
7878         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7879         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7880         return rt_runtime_us;
7881 }
7882
7883 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7884 {
7885         u64 rt_runtime, rt_period;
7886
7887         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7888         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7889
7890         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7891 }
7892
7893 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7894 {
7895         u64 rt_period_us;
7896
7897         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7898         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7899         return rt_period_us;
7900 }
7901 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7902
7903 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7904 static int sched_rt_global_constraints(void)
7905 {
7906         int ret = 0;
7907
7908         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7909         read_lock(&tasklist_lock);
7910         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7911         read_unlock(&tasklist_lock);
7912         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7913
7914         return ret;
7915 }
7916
7917 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7918 {
7919         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7920         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7921                 return 0;
7922
7923         return 1;
7924 }
7925
7926 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7927 static int sched_rt_global_constraints(void)
7928 {
7929         unsigned long flags;
7930         int i, ret = 0;
7931
7932         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7933         for_each_possible_cpu(i) {
7934                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7935
7936                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7937                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7938                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7939         }
7940         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7941
7942         return ret;
7943 }
7944 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7945
7946 static int sched_dl_global_validate(void)
7947 {
7948         u64 runtime = global_rt_runtime();
7949         u64 period = global_rt_period();
7950         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7951         struct dl_bw *dl_b;
7952         int cpu, ret = 0;
7953         unsigned long flags;
7954
7955         /*
7956          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7957          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7958          * any of the root_domains.
7959          *
7960          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7961          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7962          * solutions is welcome!
7963          */
7964         for_each_possible_cpu(cpu) {
7965                 rcu_read_lock_sched();
7966                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7967
7968                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7969                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7970                         ret = -EBUSY;
7971                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7972
7973                 rcu_read_unlock_sched();
7974
7975                 if (ret)
7976                         break;
7977         }
7978
7979         return ret;
7980 }
7981
7982 static void sched_dl_do_global(void)
7983 {
7984         u64 new_bw = -1;
7985         struct dl_bw *dl_b;
7986         int cpu;
7987         unsigned long flags;
7988
7989         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7990         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7991
7992         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7993                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7994
7995         /*
7996          * FIXME: As above...
7997          */
7998         for_each_possible_cpu(cpu) {
7999                 rcu_read_lock_sched();
8000                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8001
8002                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8003                 dl_b->bw = new_bw;
8004                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8005
8006                 rcu_read_unlock_sched();
8007         }
8008 }
8009
8010 static int sched_rt_global_validate(void)
8011 {
8012         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8013                 return -EINVAL;
8014
8015         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8016                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8017                 return -EINVAL;
8018
8019         return 0;
8020 }
8021
8022 static void sched_rt_do_global(void)
8023 {
8024         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8025         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8026 }
8027
8028 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8029                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8030                 loff_t *ppos)
8031 {
8032         int old_period, old_runtime;
8033         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8034         int ret;
8035
8036         mutex_lock(&mutex);
8037         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8038         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8039
8040         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8041
8042         if (!ret && write) {
8043                 ret = sched_rt_global_validate();
8044                 if (ret)
8045                         goto undo;
8046
8047                 ret = sched_dl_global_validate();
8048                 if (ret)
8049                         goto undo;
8050
8051                 ret = sched_rt_global_constraints();
8052                 if (ret)
8053                         goto undo;
8054
8055                 sched_rt_do_global();
8056                 sched_dl_do_global();
8057         }
8058         if (0) {
8059 undo:
8060                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8061                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8062         }
8063         mutex_unlock(&mutex);
8064
8065         return ret;
8066 }
8067
8068 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8069                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8070                 loff_t *ppos)
8071 {
8072         int ret;
8073         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8074
8075         mutex_lock(&mutex);
8076         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8077         /* make sure that internally we keep jiffies */
8078         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8079         if (!ret && write) {
8080                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8081                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8082         }
8083         mutex_unlock(&mutex);
8084         return ret;
8085 }
8086
8087 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8088
8089 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8090 {
8091         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8092 }
8093
8094 static struct cgroup_subsys_state *
8095 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8096 {
8097         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8098         struct task_group *tg;
8099
8100         if (!parent) {
8101                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8102                 return &root_task_group.css;
8103         }
8104
8105         tg = sched_create_group(parent);
8106         if (IS_ERR(tg))
8107                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8108
8109         return &tg->css;
8110 }
8111
8112 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8113 {
8114         struct task_group *tg = css_tg(css);
8115         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8116
8117         if (parent)
8118                 sched_online_group(tg, parent);
8119         return 0;
8120 }
8121
8122 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8123 {
8124         struct task_group *tg = css_tg(css);
8125
8126         sched_destroy_group(tg);
8127 }
8128
8129 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8130 {
8131         struct task_group *tg = css_tg(css);
8132
8133         sched_offline_group(tg);
8134 }
8135
8136 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8137 {
8138         sched_move_task(task);
8139 }
8140
8141 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8142                                  struct cgroup_taskset *tset)
8143 {
8144         struct task_struct *task;
8145
8146         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
8147 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8148                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8149                         return -EINVAL;
8150 #else
8151                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8152                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8153                         return -EINVAL;
8154 #endif
8155         }
8156         return 0;
8157 }
8158
8159 static void cpu_cgroup_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                 sched_move_task(task);
8166 }
8167
8168 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
8169                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
8170                             struct task_struct *task)
8171 {
8172         /*
8173          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
8174          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
8175          * trying to poke a half freed task state from generic code.
8176          */
8177         if (!(task->flags & PF_EXITING))
8178                 return;
8179
8180         sched_move_task(task);
8181 }
8182
8183 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8184 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8185                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8186 {
8187         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8188 }
8189
8190 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8191                                struct cftype *cft)
8192 {
8193         struct task_group *tg = css_tg(css);
8194
8195         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8196 }
8197
8198 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8199 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8200
8201 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8202 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8203
8204 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8205
8206 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8207 {
8208         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8209         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8210
8211         if (tg == &root_task_group)
8212                 return -EINVAL;
8213
8214         /*
8215          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8216          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8217          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8218          */
8219         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8220                 return -EINVAL;
8221
8222         /*
8223          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8224          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8225          * feasibility.
8226          */
8227         if (period > max_cfs_quota_period)
8228                 return -EINVAL;
8229
8230         /*
8231          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8232          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8233          */
8234         get_online_cpus();
8235         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8236         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8237         if (ret)
8238                 goto out_unlock;
8239
8240         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8241         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8242         /*
8243          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8244          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8245          */
8246         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8247                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8248         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8249         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8250         cfs_b->quota = quota;
8251
8252         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8253         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8254         if (runtime_enabled)
8255                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8256         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8257
8258         for_each_online_cpu(i) {
8259                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8260                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8261
8262                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8263                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8264                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8265
8266                 if (cfs_rq->throttled)
8267                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8268                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8269         }
8270         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8271                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8272 out_unlock:
8273         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8274         put_online_cpus();
8275
8276         return ret;
8277 }
8278
8279 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8280 {
8281         u64 quota, period;
8282
8283         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8284         if (cfs_quota_us < 0)
8285                 quota = RUNTIME_INF;
8286         else
8287                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8288
8289         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8290 }
8291
8292 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8293 {
8294         u64 quota_us;
8295
8296         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8297                 return -1;
8298
8299         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8300         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8301
8302         return quota_us;
8303 }
8304
8305 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8306 {
8307         u64 quota, period;
8308
8309         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8310         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8311
8312         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8313 }
8314
8315 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8316 {
8317         u64 cfs_period_us;
8318
8319         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8320         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8321
8322         return cfs_period_us;
8323 }
8324
8325 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8326                                   struct cftype *cft)
8327 {
8328         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8329 }
8330
8331 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8332                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8333 {
8334         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8335 }
8336
8337 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8338                                    struct cftype *cft)
8339 {
8340         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8341 }
8342
8343 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8344                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8345 {
8346         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8347 }
8348
8349 struct cfs_schedulable_data {
8350         struct task_group *tg;
8351         u64 period, quota;
8352 };
8353
8354 /*
8355  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8356  * note: units are usecs
8357  */
8358 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8359                                struct cfs_schedulable_data *d)
8360 {
8361         u64 quota, period;
8362
8363         if (tg == d->tg) {
8364                 period = d->period;
8365                 quota = d->quota;
8366         } else {
8367                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8368                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8369         }
8370
8371         /* note: these should typically be equivalent */
8372         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8373                 return RUNTIME_INF;
8374
8375         return to_ratio(period, quota);
8376 }
8377
8378 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8379 {
8380         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8381         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8382         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8383
8384         if (!tg->parent) {
8385                 quota = RUNTIME_INF;
8386         } else {
8387                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8388
8389                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8390                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8391
8392                 /*
8393                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8394                  * limit is set
8395                  */
8396                 if (quota == RUNTIME_INF)
8397                         quota = parent_quota;
8398                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8399                         return -EINVAL;
8400         }
8401         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8402
8403         return 0;
8404 }
8405
8406 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8407 {
8408         int ret;
8409         struct cfs_schedulable_data data = {
8410                 .tg = tg,
8411                 .period = period,
8412                 .quota = quota,
8413         };
8414
8415         if (quota != RUNTIME_INF) {
8416                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8417                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8418         }
8419
8420         rcu_read_lock();
8421         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8422         rcu_read_unlock();
8423
8424         return ret;
8425 }
8426
8427 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8428 {
8429         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8430         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8431
8432         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8433         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8434         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8435
8436         return 0;
8437 }
8438 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8439 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8440
8441 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8442 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8443                                 struct cftype *cft, s64 val)
8444 {
8445         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8446 }
8447
8448 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8449                                struct cftype *cft)
8450 {
8451         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8452 }
8453
8454 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8455                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8456 {
8457         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8458 }
8459
8460 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8461                                    struct cftype *cft)
8462 {
8463         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8464 }
8465 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8466
8467 static struct cftype cpu_files[] = {
8468 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8469         {
8470                 .name = "shares",
8471                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8472                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8473         },
8474 #endif
8475 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8476         {
8477                 .name = "cfs_quota_us",
8478                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8479                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8480         },
8481         {
8482                 .name = "cfs_period_us",
8483                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8484                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8485         },
8486         {
8487                 .name = "stat",
8488                 .seq_show = cpu_stats_show,
8489         },
8490 #endif
8491 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8492         {
8493                 .name = "rt_runtime_us",
8494                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8495                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8496         },
8497         {
8498                 .name = "rt_period_us",
8499                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8500                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8501         },
8502 #endif
8503         { }     /* terminate */
8504 };
8505
8506 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8507         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8508         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8509         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8510         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8511         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8512         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8513         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8514         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8515         .legacy_cftypes = cpu_files,
8516         .early_init     = 1,
8517 };
8518
8519 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8520
8521 void dump_cpu_task(int cpu)
8522 {
8523         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8524         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8525 }