]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/sched/core.c
sched/deadline: Remove the sysctl_sched_dl knobs
[~andy/linux] / 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
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299 /*
300  * Maximum bandwidth available for all -deadline tasks and groups
301  * (if group scheduling is configured) on each CPU.
302  *
303  * default: 5%
304  */
305 unsigned int sysctl_sched_dl_period = 1000000;
306 int sysctl_sched_dl_runtime = 50000;
307
308
309
310 /*
311  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
312  */
313 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
314         __acquires(rq->lock)
315 {
316         struct rq *rq;
317
318         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
319
320         for (;;) {
321                 rq = task_rq(p);
322                 raw_spin_lock(&rq->lock);
323                 if (likely(rq == task_rq(p)))
324                         return rq;
325                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
326         }
327 }
328
329 /*
330  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
331  */
332 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
333         __acquires(p->pi_lock)
334         __acquires(rq->lock)
335 {
336         struct rq *rq;
337
338         for (;;) {
339                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
340                 rq = task_rq(p);
341                 raw_spin_lock(&rq->lock);
342                 if (likely(rq == task_rq(p)))
343                         return rq;
344                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
345                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
346         }
347 }
348
349 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
350         __releases(rq->lock)
351 {
352         raw_spin_unlock(&rq->lock);
353 }
354
355 static inline void
356 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
357         __releases(rq->lock)
358         __releases(p->pi_lock)
359 {
360         raw_spin_unlock(&rq->lock);
361         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
362 }
363
364 /*
365  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
366  */
367 static struct rq *this_rq_lock(void)
368         __acquires(rq->lock)
369 {
370         struct rq *rq;
371
372         local_irq_disable();
373         rq = this_rq();
374         raw_spin_lock(&rq->lock);
375
376         return rq;
377 }
378
379 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
380 /*
381  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
382  */
383
384 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
385 {
386         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
387                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
388 }
389
390 /*
391  * High-resolution timer tick.
392  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
393  */
394 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
395 {
396         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
397
398         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
399
400         raw_spin_lock(&rq->lock);
401         update_rq_clock(rq);
402         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
403         raw_spin_unlock(&rq->lock);
404
405         return HRTIMER_NORESTART;
406 }
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409
410 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
411 {
412         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
413         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
414
415         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
416 }
417
418 /*
419  * called from hardirq (IPI) context
420  */
421 static void __hrtick_start(void *arg)
422 {
423         struct rq *rq = arg;
424
425         raw_spin_lock(&rq->lock);
426         __hrtick_restart(rq);
427         rq->hrtick_csd_pending = 0;
428         raw_spin_unlock(&rq->lock);
429 }
430
431 /*
432  * Called to set the hrtick timer state.
433  *
434  * called with rq->lock held and irqs disabled
435  */
436 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
437 {
438         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
439         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
440
441         hrtimer_set_expires(timer, time);
442
443         if (rq == this_rq()) {
444                 __hrtick_restart(rq);
445         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
446                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
447                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
448         }
449 }
450
451 static int
452 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
453 {
454         int cpu = (int)(long)hcpu;
455
456         switch (action) {
457         case CPU_UP_CANCELED:
458         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
459         case CPU_DOWN_PREPARE:
460         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
461         case CPU_DEAD:
462         case CPU_DEAD_FROZEN:
463                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
464                 return NOTIFY_OK;
465         }
466
467         return NOTIFY_DONE;
468 }
469
470 static __init void init_hrtick(void)
471 {
472         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
473 }
474 #else
475 /*
476  * Called to set the hrtick timer state.
477  *
478  * called with rq->lock held and irqs disabled
479  */
480 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
481 {
482         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
483                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
484 }
485
486 static inline void init_hrtick(void)
487 {
488 }
489 #endif /* CONFIG_SMP */
490
491 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
492 {
493 #ifdef CONFIG_SMP
494         rq->hrtick_csd_pending = 0;
495
496         rq->hrtick_csd.flags = 0;
497         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
498         rq->hrtick_csd.info = rq;
499 #endif
500
501         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
502         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
503 }
504 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
505 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
506 {
507 }
508
509 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
510 {
511 }
512
513 static inline void init_hrtick(void)
514 {
515 }
516 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
517
518 /*
519  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
520  *
521  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
522  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
523  * the target CPU.
524  */
525 void resched_task(struct task_struct *p)
526 {
527         int cpu;
528
529         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
530
531         if (test_tsk_need_resched(p))
532                 return;
533
534         set_tsk_need_resched(p);
535
536         cpu = task_cpu(p);
537         if (cpu == smp_processor_id()) {
538                 set_preempt_need_resched();
539                 return;
540         }
541
542         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
543         smp_mb();
544         if (!tsk_is_polling(p))
545                 smp_send_reschedule(cpu);
546 }
547
548 void resched_cpu(int cpu)
549 {
550         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
551         unsigned long flags;
552
553         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
554                 return;
555         resched_task(cpu_curr(cpu));
556         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
557 }
558
559 #ifdef CONFIG_SMP
560 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
561 /*
562  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
563  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
564  *
565  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
566  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
567  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
568  */
569 int get_nohz_timer_target(void)
570 {
571         int cpu = smp_processor_id();
572         int i;
573         struct sched_domain *sd;
574
575         rcu_read_lock();
576         for_each_domain(cpu, sd) {
577                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
578                         if (!idle_cpu(i)) {
579                                 cpu = i;
580                                 goto unlock;
581                         }
582                 }
583         }
584 unlock:
585         rcu_read_unlock();
586         return cpu;
587 }
588 /*
589  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
590  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
591  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
592  * idle system the next event might even be infinite time into the
593  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
594  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
595  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
596  * wheel for the next timer event.
597  */
598 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601
602         if (cpu == smp_processor_id())
603                 return;
604
605         /*
606          * This is safe, as this function is called with the timer
607          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
608          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
609          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
610          * timer into account automatically.
611          */
612         if (rq->curr != rq->idle)
613                 return;
614
615         /*
616          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
617          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
618          * idle task through an additional NOOP schedule()
619          */
620         set_tsk_need_resched(rq->idle);
621
622         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
623         smp_mb();
624         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
625                 smp_send_reschedule(cpu);
626 }
627
628 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
629 {
630         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
631                 if (cpu != smp_processor_id() ||
632                     tick_nohz_tick_stopped())
633                         smp_send_reschedule(cpu);
634                 return true;
635         }
636
637         return false;
638 }
639
640 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
641 {
642         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
643                 wake_up_idle_cpu(cpu);
644 }
645
646 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
647 {
648         int cpu = smp_processor_id();
649
650         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
651                 return false;
652
653         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
654                 return true;
655
656         /*
657          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
658          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
659          */
660         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
661         return false;
662 }
663
664 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
665
666 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
667 {
668         return false;
669 }
670
671 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
672
673 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
674 bool sched_can_stop_tick(void)
675 {
676        struct rq *rq;
677
678        rq = this_rq();
679
680        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
681        smp_rmb();
682
683        /* More than one running task need preemption */
684        if (rq->nr_running > 1)
685                return false;
686
687        return true;
688 }
689 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
690
691 void sched_avg_update(struct rq *rq)
692 {
693         s64 period = sched_avg_period();
694
695         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
696                 /*
697                  * Inline assembly required to prevent the compiler
698                  * optimising this loop into a divmod call.
699                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
700                  */
701                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
702                 rq->age_stamp += period;
703                 rq->rt_avg /= 2;
704         }
705 }
706
707 #endif /* CONFIG_SMP */
708
709 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
710                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
711 /*
712  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
713  * node and @up when leaving it for the final time.
714  *
715  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
716  */
717 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
718                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
719 {
720         struct task_group *parent, *child;
721         int ret;
722
723         parent = from;
724
725 down:
726         ret = (*down)(parent, data);
727         if (ret)
728                 goto out;
729         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
730                 parent = child;
731                 goto down;
732
733 up:
734                 continue;
735         }
736         ret = (*up)(parent, data);
737         if (ret || parent == from)
738                 goto out;
739
740         child = parent;
741         parent = parent->parent;
742         if (parent)
743                 goto up;
744 out:
745         return ret;
746 }
747
748 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
749 {
750         return 0;
751 }
752 #endif
753
754 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
755 {
756         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
757         struct load_weight *load = &p->se.load;
758
759         /*
760          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
761          */
762         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
763                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
764                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
765                 return;
766         }
767
768         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
769         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
770 }
771
772 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
773 {
774         update_rq_clock(rq);
775         sched_info_queued(rq, p);
776         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
780 {
781         update_rq_clock(rq);
782         sched_info_dequeued(rq, p);
783         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
784 }
785
786 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
787 {
788         if (task_contributes_to_load(p))
789                 rq->nr_uninterruptible--;
790
791         enqueue_task(rq, p, flags);
792 }
793
794 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
795 {
796         if (task_contributes_to_load(p))
797                 rq->nr_uninterruptible++;
798
799         dequeue_task(rq, p, flags);
800 }
801
802 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
803 {
804 /*
805  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
806  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
807  */
808 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
809         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
810 #endif
811 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
812         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
813
814         /*
815          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
816          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
817          * {soft,}irq region.
818          *
819          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
820          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
821          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
822          * monotonic.
823          *
824          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
825          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
826          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
827          * atomic ops.
828          */
829         if (irq_delta > delta)
830                 irq_delta = delta;
831
832         rq->prev_irq_time += irq_delta;
833         delta -= irq_delta;
834 #endif
835 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
836         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
837                 u64 st;
838
839                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
840                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
841
842                 if (unlikely(steal > delta))
843                         steal = delta;
844
845                 st = steal_ticks(steal);
846                 steal = st * TICK_NSEC;
847
848                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
849
850                 delta -= steal;
851         }
852 #endif
853
854         rq->clock_task += delta;
855
856 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
857         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
858                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
859 #endif
860 }
861
862 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
863 {
864         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
865         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
866
867         if (stop) {
868                 /*
869                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
870                  * userspace knows about and won't get confused about.
871                  *
872                  * Also, it will make PI more or less work without too
873                  * much confusion -- but then, stop work should not
874                  * rely on PI working anyway.
875                  */
876                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
877
878                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
879         }
880
881         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
882
883         if (old_stop) {
884                 /*
885                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
886                  * it can die in pieces.
887                  */
888                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
889         }
890 }
891
892 /*
893  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
894  */
895 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
896 {
897         return p->static_prio;
898 }
899
900 /*
901  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
902  * without taking RT-inheritance into account. Might be
903  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
904  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
905  * estimator recalculates.
906  */
907 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
908 {
909         int prio;
910
911         if (task_has_dl_policy(p))
912                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
913         else if (task_has_rt_policy(p))
914                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
915         else
916                 prio = __normal_prio(p);
917         return prio;
918 }
919
920 /*
921  * Calculate the current priority, i.e. the priority
922  * taken into account by the scheduler. This value might
923  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
924  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
925  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
926  */
927 static int effective_prio(struct task_struct *p)
928 {
929         p->normal_prio = normal_prio(p);
930         /*
931          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
932          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
933          * to the normal priority:
934          */
935         if (!rt_prio(p->prio))
936                 return p->normal_prio;
937         return p->prio;
938 }
939
940 /**
941  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
942  * @p: the task in question.
943  *
944  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
945  */
946 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
947 {
948         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
949 }
950
951 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
952                                        const struct sched_class *prev_class,
953                                        int oldprio)
954 {
955         if (prev_class != p->sched_class) {
956                 if (prev_class->switched_from)
957                         prev_class->switched_from(rq, p);
958                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
959         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
960                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
961 }
962
963 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
964 {
965         const struct sched_class *class;
966
967         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
968                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
969         } else {
970                 for_each_class(class) {
971                         if (class == rq->curr->sched_class)
972                                 break;
973                         if (class == p->sched_class) {
974                                 resched_task(rq->curr);
975                                 break;
976                         }
977                 }
978         }
979
980         /*
981          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
982          * this case, we can save a useless back to back clock update.
983          */
984         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
985                 rq->skip_clock_update = 1;
986 }
987
988 #ifdef CONFIG_SMP
989 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
990 {
991 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
992         /*
993          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
994          * ttwu() will sort out the placement.
995          */
996         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
997                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
998
999 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1000         /*
1001          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1002          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1003          *
1004          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1005          * see task_group().
1006          *
1007          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1008          * task_rq_lock().
1009          */
1010         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1011                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1012 #endif
1013 #endif
1014
1015         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1016
1017         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1018                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1019                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1020                 p->se.nr_migrations++;
1021                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1022         }
1023
1024         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1025 }
1026
1027 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1028 {
1029         if (p->on_rq) {
1030                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1031
1032                 src_rq = task_rq(p);
1033                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1034
1035                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1036                 set_task_cpu(p, cpu);
1037                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1038                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1039         } else {
1040                 /*
1041                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1042                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1043                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1044                  */
1045                 p->wake_cpu = cpu;
1046         }
1047 }
1048
1049 struct migration_swap_arg {
1050         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1051         int src_cpu, dst_cpu;
1052 };
1053
1054 static int migrate_swap_stop(void *data)
1055 {
1056         struct migration_swap_arg *arg = data;
1057         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1058         int ret = -EAGAIN;
1059
1060         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1061         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1062
1063         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1064                         &arg->dst_task->pi_lock);
1065         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1066         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1067                 goto unlock;
1068
1069         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1070                 goto unlock;
1071
1072         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1073                 goto unlock;
1074
1075         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1076                 goto unlock;
1077
1078         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1079         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1080
1081         ret = 0;
1082
1083 unlock:
1084         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1085         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1086         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1087
1088         return ret;
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Cross migrate two tasks
1093  */
1094 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1095 {
1096         struct migration_swap_arg arg;
1097         int ret = -EINVAL;
1098
1099         arg = (struct migration_swap_arg){
1100                 .src_task = cur,
1101                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1102                 .dst_task = p,
1103                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1104         };
1105
1106         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1107                 goto out;
1108
1109         /*
1110          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1111          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1112          */
1113         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1114                 goto out;
1115
1116         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1117                 goto out;
1118
1119         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1120                 goto out;
1121
1122         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1123
1124 out:
1125         return ret;
1126 }
1127
1128 struct migration_arg {
1129         struct task_struct *task;
1130         int dest_cpu;
1131 };
1132
1133 static int migration_cpu_stop(void *data);
1134
1135 /*
1136  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1137  *
1138  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1139  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1140  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1141  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1142  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1143  * @p has remained unscheduled the whole time.
1144  *
1145  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1146  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1147  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1148  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1149  * waiting to become inactive.
1150  */
1151 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1152 {
1153         unsigned long flags;
1154         int running, on_rq;
1155         unsigned long ncsw;
1156         struct rq *rq;
1157
1158         for (;;) {
1159                 /*
1160                  * We do the initial early heuristics without holding
1161                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1162                  * the runqueue lock when things look like they will
1163                  * work out!
1164                  */
1165                 rq = task_rq(p);
1166
1167                 /*
1168                  * If the task is actively running on another CPU
1169                  * still, just relax and busy-wait without holding
1170                  * any locks.
1171                  *
1172                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1173                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1174                  * But we don't care, since "task_running()" will
1175                  * return false if the runqueue has changed and p
1176                  * is actually now running somewhere else!
1177                  */
1178                 while (task_running(rq, p)) {
1179                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1180                                 return 0;
1181                         cpu_relax();
1182                 }
1183
1184                 /*
1185                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1186                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1187                  * just go back and repeat.
1188                  */
1189                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1190                 trace_sched_wait_task(p);
1191                 running = task_running(rq, p);
1192                 on_rq = p->on_rq;
1193                 ncsw = 0;
1194                 if (!match_state || p->state == match_state)
1195                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1196                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1197
1198                 /*
1199                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1200                  */
1201                 if (unlikely(!ncsw))
1202                         break;
1203
1204                 /*
1205                  * Was it really running after all now that we
1206                  * checked with the proper locks actually held?
1207                  *
1208                  * Oops. Go back and try again..
1209                  */
1210                 if (unlikely(running)) {
1211                         cpu_relax();
1212                         continue;
1213                 }
1214
1215                 /*
1216                  * It's not enough that it's not actively running,
1217                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1218                  * preempted!
1219                  *
1220                  * So if it was still runnable (but just not actively
1221                  * running right now), it's preempted, and we should
1222                  * yield - it could be a while.
1223                  */
1224                 if (unlikely(on_rq)) {
1225                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1226
1227                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1228                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1229                         continue;
1230                 }
1231
1232                 /*
1233                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1234                  * runnable, which means that it will never become
1235                  * running in the future either. We're all done!
1236                  */
1237                 break;
1238         }
1239
1240         return ncsw;
1241 }
1242
1243 /***
1244  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1245  * @p: the to-be-kicked thread
1246  *
1247  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1248  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1249  *
1250  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1251  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1252  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1253  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1254  * achieved as well.
1255  */
1256 void kick_process(struct task_struct *p)
1257 {
1258         int cpu;
1259
1260         preempt_disable();
1261         cpu = task_cpu(p);
1262         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1263                 smp_send_reschedule(cpu);
1264         preempt_enable();
1265 }
1266 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1267 #endif /* CONFIG_SMP */
1268
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270 /*
1271  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1272  */
1273 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1274 {
1275         int nid = cpu_to_node(cpu);
1276         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1277         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1278         int dest_cpu;
1279
1280         /*
1281          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1282          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1283          * select the cpu on the other node.
1284          */
1285         if (nid != -1) {
1286                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1287
1288                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1289                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1290                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1291                                 continue;
1292                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1293                                 continue;
1294                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1295                                 return dest_cpu;
1296                 }
1297         }
1298
1299         for (;;) {
1300                 /* Any allowed, online CPU? */
1301                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1302                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1303                                 continue;
1304                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1305                                 continue;
1306                         goto out;
1307                 }
1308
1309                 switch (state) {
1310                 case cpuset:
1311                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1312                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1313                         state = possible;
1314                         break;
1315
1316                 case possible:
1317                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1318                         state = fail;
1319                         break;
1320
1321                 case fail:
1322                         BUG();
1323                         break;
1324                 }
1325         }
1326
1327 out:
1328         if (state != cpuset) {
1329                 /*
1330                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1331                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1332                  * leave kernel.
1333                  */
1334                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1335                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1336                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1337                 }
1338         }
1339
1340         return dest_cpu;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1345  */
1346 static inline
1347 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1348 {
1349         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1350
1351         /*
1352          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1353          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1354          * cpu.
1355          *
1356          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1357          *
1358          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1359          *   not worry about this generic constraint ]
1360          */
1361         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1362                      !cpu_online(cpu)))
1363                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1364
1365         return cpu;
1366 }
1367
1368 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1369 {
1370         s64 diff = sample - *avg;
1371         *avg += diff >> 3;
1372 }
1373 #endif
1374
1375 static void
1376 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1377 {
1378 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1379         struct rq *rq = this_rq();
1380
1381 #ifdef CONFIG_SMP
1382         int this_cpu = smp_processor_id();
1383
1384         if (cpu == this_cpu) {
1385                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1386                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1387         } else {
1388                 struct sched_domain *sd;
1389
1390                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1391                 rcu_read_lock();
1392                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1393                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1394                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1395                                 break;
1396                         }
1397                 }
1398                 rcu_read_unlock();
1399         }
1400
1401         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1402                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1403
1404 #endif /* CONFIG_SMP */
1405
1406         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1407         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1408
1409         if (wake_flags & WF_SYNC)
1410                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1411
1412 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1413 }
1414
1415 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1416 {
1417         activate_task(rq, p, en_flags);
1418         p->on_rq = 1;
1419
1420         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1421         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1422                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1423 }
1424
1425 /*
1426  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1427  */
1428 static void
1429 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1430 {
1431         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1432         trace_sched_wakeup(p, true);
1433
1434         p->state = TASK_RUNNING;
1435 #ifdef CONFIG_SMP
1436         if (p->sched_class->task_woken)
1437                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1438
1439         if (rq->idle_stamp) {
1440                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1441                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1442
1443                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1444
1445                 if (rq->avg_idle > max)
1446                         rq->avg_idle = max;
1447
1448                 rq->idle_stamp = 0;
1449         }
1450 #endif
1451 }
1452
1453 static void
1454 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1455 {
1456 #ifdef CONFIG_SMP
1457         if (p->sched_contributes_to_load)
1458                 rq->nr_uninterruptible--;
1459 #endif
1460
1461         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1462         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1463 }
1464
1465 /*
1466  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1467  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1468  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1469  * the task is still ->on_rq.
1470  */
1471 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1472 {
1473         struct rq *rq;
1474         int ret = 0;
1475
1476         rq = __task_rq_lock(p);
1477         if (p->on_rq) {
1478                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1479                 update_rq_clock(rq);
1480                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1481                 ret = 1;
1482         }
1483         __task_rq_unlock(rq);
1484
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 #ifdef CONFIG_SMP
1489 static void sched_ttwu_pending(void)
1490 {
1491         struct rq *rq = this_rq();
1492         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1493         struct task_struct *p;
1494
1495         raw_spin_lock(&rq->lock);
1496
1497         while (llist) {
1498                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1499                 llist = llist_next(llist);
1500                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1501         }
1502
1503         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1504 }
1505
1506 void scheduler_ipi(void)
1507 {
1508         /*
1509          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1510          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1511          * this IPI.
1512          */
1513         if (tif_need_resched())
1514                 set_preempt_need_resched();
1515
1516         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1517                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1518                         && !got_nohz_idle_kick())
1519                 return;
1520
1521         /*
1522          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1523          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1524          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1525          * we do call them.
1526          *
1527          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1528          * properly.
1529          *
1530          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1531          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1532          * somewhat pessimize the simple resched case.
1533          */
1534         irq_enter();
1535         tick_nohz_full_check();
1536         sched_ttwu_pending();
1537
1538         /*
1539          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1540          */
1541         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1542                 this_rq()->idle_balance = 1;
1543                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1544         }
1545         irq_exit();
1546 }
1547
1548 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1549 {
1550         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1551                 smp_send_reschedule(cpu);
1552 }
1553
1554 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1555 {
1556         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1557 }
1558 #endif /* CONFIG_SMP */
1559
1560 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1561 {
1562         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1563
1564 #if defined(CONFIG_SMP)
1565         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1566                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1567                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1568                 return;
1569         }
1570 #endif
1571
1572         raw_spin_lock(&rq->lock);
1573         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1574         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1575 }
1576
1577 /**
1578  * try_to_wake_up - wake up a thread
1579  * @p: the thread to be awakened
1580  * @state: the mask of task states that can be woken
1581  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1582  *
1583  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1584  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1585  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1586  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1587  * runnable without the overhead of this.
1588  *
1589  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1590  * or @state didn't match @p's state.
1591  */
1592 static int
1593 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1594 {
1595         unsigned long flags;
1596         int cpu, success = 0;
1597
1598         /*
1599          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1600          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1601          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1602          * set_current_state() the waiting thread does.
1603          */
1604         smp_mb__before_spinlock();
1605         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1606         if (!(p->state & state))
1607                 goto out;
1608
1609         success = 1; /* we're going to change ->state */
1610         cpu = task_cpu(p);
1611
1612         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1613                 goto stat;
1614
1615 #ifdef CONFIG_SMP
1616         /*
1617          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1618          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1619          */
1620         while (p->on_cpu)
1621                 cpu_relax();
1622         /*
1623          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1624          */
1625         smp_rmb();
1626
1627         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1628         p->state = TASK_WAKING;
1629
1630         if (p->sched_class->task_waking)
1631                 p->sched_class->task_waking(p);
1632
1633         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1634         if (task_cpu(p) != cpu) {
1635                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1636                 set_task_cpu(p, cpu);
1637         }
1638 #endif /* CONFIG_SMP */
1639
1640         ttwu_queue(p, cpu);
1641 stat:
1642         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1643 out:
1644         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1645
1646         return success;
1647 }
1648
1649 /**
1650  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1651  * @p: the thread to be awakened
1652  *
1653  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1654  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1655  * the current task.
1656  */
1657 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1658 {
1659         struct rq *rq = task_rq(p);
1660
1661         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1662             WARN_ON_ONCE(p == current))
1663                 return;
1664
1665         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1666
1667         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1668                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1669                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1670                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1671         }
1672
1673         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1674                 goto out;
1675
1676         if (!p->on_rq)
1677                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1678
1679         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1680         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1681 out:
1682         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1683 }
1684
1685 /**
1686  * wake_up_process - Wake up a specific process
1687  * @p: The process to be woken up.
1688  *
1689  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1690  * processes.
1691  *
1692  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1693  *
1694  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1695  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1696  */
1697 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1698 {
1699         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1700         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1701 }
1702 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1703
1704 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1705 {
1706         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1707 }
1708
1709 /*
1710  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1711  * p is forked by current.
1712  *
1713  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1714  */
1715 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1716 {
1717         p->on_rq                        = 0;
1718
1719         p->se.on_rq                     = 0;
1720         p->se.exec_start                = 0;
1721         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1722         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1723         p->se.nr_migrations             = 0;
1724         p->se.vruntime                  = 0;
1725         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1726
1727 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1728         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1729 #endif
1730
1731         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1732         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1733         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1734         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1735         p->dl.dl_period = 0;
1736         p->dl.flags = 0;
1737
1738         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1739
1740 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1741         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1742 #endif
1743
1744 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1745         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1746                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1747                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1748         }
1749
1750         if (clone_flags & CLONE_VM)
1751                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1752         else
1753                 p->numa_preferred_nid = -1;
1754
1755         p->node_stamp = 0ULL;
1756         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1757         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1758         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1759         p->numa_faults = NULL;
1760         p->numa_faults_buffer = NULL;
1761
1762         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1763         p->numa_group = NULL;
1764 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1765 }
1766
1767 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1768 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1769 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1770 {
1771         if (enabled)
1772                 sched_feat_set("NUMA");
1773         else
1774                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1775 }
1776 #else
1777 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1778
1779 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1780 {
1781         numabalancing_enabled = enabled;
1782 }
1783 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1784 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1785
1786 /*
1787  * fork()/clone()-time setup:
1788  */
1789 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1790 {
1791         unsigned long flags;
1792         int cpu = get_cpu();
1793
1794         __sched_fork(clone_flags, p);
1795         /*
1796          * We mark the process as running here. This guarantees that
1797          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1798          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1799          */
1800         p->state = TASK_RUNNING;
1801
1802         /*
1803          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1804          */
1805         p->prio = current->normal_prio;
1806
1807         /*
1808          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1809          */
1810         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1811                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1812                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1813                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1814                         p->rt_priority = 0;
1815                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1816                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1817
1818                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1819                 set_load_weight(p);
1820
1821                 /*
1822                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1823                  * fulfilled its duty:
1824                  */
1825                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1826         }
1827
1828         if (dl_prio(p->prio)) {
1829                 put_cpu();
1830                 return -EAGAIN;
1831         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1832                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1833         } else {
1834                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1835         }
1836
1837         if (p->sched_class->task_fork)
1838                 p->sched_class->task_fork(p);
1839
1840         /*
1841          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1842          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1843          * is ran before sched_fork().
1844          *
1845          * Silence PROVE_RCU.
1846          */
1847         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1848         set_task_cpu(p, cpu);
1849         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1850
1851 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1852         if (likely(sched_info_on()))
1853                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1854 #endif
1855 #if defined(CONFIG_SMP)
1856         p->on_cpu = 0;
1857 #endif
1858         init_task_preempt_count(p);
1859 #ifdef CONFIG_SMP
1860         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1861         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1862 #endif
1863
1864         put_cpu();
1865         return 0;
1866 }
1867
1868 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1869 {
1870         if (runtime == RUNTIME_INF)
1871                 return 1ULL << 20;
1872
1873         /*
1874          * Doing this here saves a lot of checks in all
1875          * the calling paths, and returning zero seems
1876          * safe for them anyway.
1877          */
1878         if (period == 0)
1879                 return 0;
1880
1881         return div64_u64(runtime << 20, period);
1882 }
1883
1884 #ifdef CONFIG_SMP
1885 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1886 {
1887         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1888 }
1889
1890 static inline int __dl_span_weight(struct rq *rq)
1891 {
1892         return cpumask_weight(rq->rd->span);
1893 }
1894 #else
1895 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1896 {
1897         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1898 }
1899
1900 static inline int __dl_span_weight(struct rq *rq)
1901 {
1902         return 1;
1903 }
1904 #endif
1905
1906 static inline
1907 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1908 {
1909         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1910 }
1911
1912 static inline
1913 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1914 {
1915         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1916 }
1917
1918 static inline
1919 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1920 {
1921         return dl_b->bw != -1 &&
1922                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1923 }
1924
1925 /*
1926  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1927  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1928  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1929  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1930  *
1931  * This function is called while holding p's rq->lock.
1932  */
1933 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1934                        const struct sched_attr *attr)
1935 {
1936
1937         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1938         u64 period = attr->sched_period;
1939         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1940         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1941         int cpus = __dl_span_weight(task_rq(p));
1942         int err = -1;
1943
1944         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1945                 return 0;
1946
1947         /*
1948          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1949          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1950          * allocated bandwidth of the container.
1951          */
1952         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1953         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1954             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1955                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1956                 err = 0;
1957         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1958                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1959                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1960                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1961                 err = 0;
1962         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1963                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1964                 err = 0;
1965         }
1966         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1967
1968         return err;
1969 }
1970
1971 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1972
1973 /*
1974  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1975  *
1976  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1977  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1978  * on the runqueue and wakes it.
1979  */
1980 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1981 {
1982         unsigned long flags;
1983         struct rq *rq;
1984
1985         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1986 #ifdef CONFIG_SMP
1987         /*
1988          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1989          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1990          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1991          */
1992         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
1993 #endif
1994
1995         /* Initialize new task's runnable average */
1996         init_task_runnable_average(p);
1997         rq = __task_rq_lock(p);
1998         activate_task(rq, p, 0);
1999         p->on_rq = 1;
2000         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2001         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2002 #ifdef CONFIG_SMP
2003         if (p->sched_class->task_woken)
2004                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2005 #endif
2006         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2007 }
2008
2009 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2010
2011 /**
2012  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2013  * @notifier: notifier struct to register
2014  */
2015 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2016 {
2017         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2018 }
2019 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2020
2021 /**
2022  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2023  * @notifier: notifier struct to unregister
2024  *
2025  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2026  */
2027 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2028 {
2029         hlist_del(&notifier->link);
2030 }
2031 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2032
2033 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2034 {
2035         struct preempt_notifier *notifier;
2036
2037         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2038                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2039 }
2040
2041 static void
2042 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2043                                  struct task_struct *next)
2044 {
2045         struct preempt_notifier *notifier;
2046
2047         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2048                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2049 }
2050
2051 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2052
2053 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2054 {
2055 }
2056
2057 static void
2058 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2059                                  struct task_struct *next)
2060 {
2061 }
2062
2063 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2064
2065 /**
2066  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2067  * @rq: the runqueue preparing to switch
2068  * @prev: the current task that is being switched out
2069  * @next: the task we are going to switch to.
2070  *
2071  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2072  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2073  * switch.
2074  *
2075  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2076  * hooks.
2077  */
2078 static inline void
2079 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2080                     struct task_struct *next)
2081 {
2082         trace_sched_switch(prev, next);
2083         sched_info_switch(rq, prev, next);
2084         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2085         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2086         prepare_lock_switch(rq, next);
2087         prepare_arch_switch(next);
2088 }
2089
2090 /**
2091  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2092  * @rq: runqueue associated with task-switch
2093  * @prev: the thread we just switched away from.
2094  *
2095  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2096  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2097  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2098  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2099  *
2100  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2101  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2102  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2103  * details.)
2104  */
2105 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2106         __releases(rq->lock)
2107 {
2108         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2109         long prev_state;
2110
2111         rq->prev_mm = NULL;
2112
2113         /*
2114          * A task struct has one reference for the use as "current".
2115          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2116          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2117          * the scheduled task must drop that reference.
2118          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2119          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2120          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2121          * be dropped twice.
2122          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2123          */
2124         prev_state = prev->state;
2125         vtime_task_switch(prev);
2126         finish_arch_switch(prev);
2127         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2128         finish_lock_switch(rq, prev);
2129         finish_arch_post_lock_switch();
2130
2131         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2132         if (mm)
2133                 mmdrop(mm);
2134         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2135                 task_numa_free(prev);
2136
2137                 if (prev->sched_class->task_dead)
2138                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2139
2140                 /*
2141                  * Remove function-return probe instances associated with this
2142                  * task and put them back on the free list.
2143                  */
2144                 kprobe_flush_task(prev);
2145                 put_task_struct(prev);
2146         }
2147
2148         tick_nohz_task_switch(current);
2149 }
2150
2151 #ifdef CONFIG_SMP
2152
2153 /* assumes rq->lock is held */
2154 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2155 {
2156         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2157                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2158 }
2159
2160 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2161 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2162 {
2163         if (rq->post_schedule) {
2164                 unsigned long flags;
2165
2166                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2167                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2168                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2169                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2170
2171                 rq->post_schedule = 0;
2172         }
2173 }
2174
2175 #else
2176
2177 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2178 {
2179 }
2180
2181 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2182 {
2183 }
2184
2185 #endif
2186
2187 /**
2188  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2189  * @prev: the thread we just switched away from.
2190  */
2191 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2192         __releases(rq->lock)
2193 {
2194         struct rq *rq = this_rq();
2195
2196         finish_task_switch(rq, prev);
2197
2198         /*
2199          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2200          * task_switch?
2201          */
2202         post_schedule(rq);
2203
2204 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2205         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2206         preempt_enable();
2207 #endif
2208         if (current->set_child_tid)
2209                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2210 }
2211
2212 /*
2213  * context_switch - switch to the new MM and the new
2214  * thread's register state.
2215  */
2216 static inline void
2217 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2218                struct task_struct *next)
2219 {
2220         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2221
2222         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2223
2224         mm = next->mm;
2225         oldmm = prev->active_mm;
2226         /*
2227          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2228          * combine the page table reload and the switch backend into
2229          * one hypercall.
2230          */
2231         arch_start_context_switch(prev);
2232
2233         if (!mm) {
2234                 next->active_mm = oldmm;
2235                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2236                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2237         } else
2238                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2239
2240         if (!prev->mm) {
2241                 prev->active_mm = NULL;
2242                 rq->prev_mm = oldmm;
2243         }
2244         /*
2245          * Since the runqueue lock will be released by the next
2246          * task (which is an invalid locking op but in the case
2247          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2248          * do an early lockdep release here:
2249          */
2250 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2251         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2252 #endif
2253
2254         context_tracking_task_switch(prev, next);
2255         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2256         switch_to(prev, next, prev);
2257
2258         barrier();
2259         /*
2260          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2261          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2262          * frame will be invalid.
2263          */
2264         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2265 }
2266
2267 /*
2268  * nr_running and nr_context_switches:
2269  *
2270  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2271  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2272  */
2273 unsigned long nr_running(void)
2274 {
2275         unsigned long i, sum = 0;
2276
2277         for_each_online_cpu(i)
2278                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2279
2280         return sum;
2281 }
2282
2283 unsigned long long nr_context_switches(void)
2284 {
2285         int i;
2286         unsigned long long sum = 0;
2287
2288         for_each_possible_cpu(i)
2289                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2290
2291         return sum;
2292 }
2293
2294 unsigned long nr_iowait(void)
2295 {
2296         unsigned long i, sum = 0;
2297
2298         for_each_possible_cpu(i)
2299                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2300
2301         return sum;
2302 }
2303
2304 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2305 {
2306         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2307         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2308 }
2309
2310 #ifdef CONFIG_SMP
2311
2312 /*
2313  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2314  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2315  */
2316 void sched_exec(void)
2317 {
2318         struct task_struct *p = current;
2319         unsigned long flags;
2320         int dest_cpu;
2321
2322         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2323         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2324         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2325                 goto unlock;
2326
2327         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2328                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2329
2330                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2331                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2332                 return;
2333         }
2334 unlock:
2335         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2336 }
2337
2338 #endif
2339
2340 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2341 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2342
2343 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2344 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2345
2346 /*
2347  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2348  * @p in case that task is currently running.
2349  *
2350  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2351  */
2352 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2353 {
2354         u64 ns = 0;
2355
2356         if (task_current(rq, p)) {
2357                 update_rq_clock(rq);
2358                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2359                 if ((s64)ns < 0)
2360                         ns = 0;
2361         }
2362
2363         return ns;
2364 }
2365
2366 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2367 {
2368         unsigned long flags;
2369         struct rq *rq;
2370         u64 ns = 0;
2371
2372         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2373         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2374         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2375
2376         return ns;
2377 }
2378
2379 /*
2380  * Return accounted runtime for the task.
2381  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2382  * pending runtime that have not been accounted yet.
2383  */
2384 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2385 {
2386         unsigned long flags;
2387         struct rq *rq;
2388         u64 ns = 0;
2389
2390 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2391         /*
2392          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2393          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2394          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2395          *
2396          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2397          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2398          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2399          */
2400         if (!p->on_cpu)
2401                 return p->se.sum_exec_runtime;
2402 #endif
2403
2404         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2405         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2406         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2407
2408         return ns;
2409 }
2410
2411 /*
2412  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2413  * We call it with interrupts disabled.
2414  */
2415 void scheduler_tick(void)
2416 {
2417         int cpu = smp_processor_id();
2418         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2419         struct task_struct *curr = rq->curr;
2420
2421         sched_clock_tick();
2422
2423         raw_spin_lock(&rq->lock);
2424         update_rq_clock(rq);
2425         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2426         update_cpu_load_active(rq);
2427         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2428
2429         perf_event_task_tick();
2430
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2433         trigger_load_balance(rq, cpu);
2434 #endif
2435         rq_last_tick_reset(rq);
2436 }
2437
2438 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2439 /**
2440  * scheduler_tick_max_deferment
2441  *
2442  * Keep at least one tick per second when a single
2443  * active task is running because the scheduler doesn't
2444  * yet completely support full dynticks environment.
2445  *
2446  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2447  * balancing, etc... continue to move forward, even
2448  * with a very low granularity.
2449  *
2450  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2451  */
2452 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2453 {
2454         struct rq *rq = this_rq();
2455         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2456
2457         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2458
2459         if (time_before_eq(next, now))
2460                 return 0;
2461
2462         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2463 }
2464 #endif
2465
2466 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2467 {
2468         if (in_lock_functions(addr)) {
2469                 addr = CALLER_ADDR2;
2470                 if (in_lock_functions(addr))
2471                         addr = CALLER_ADDR3;
2472         }
2473         return addr;
2474 }
2475
2476 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2477                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2478
2479 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2480 {
2481 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2482         /*
2483          * Underflow?
2484          */
2485         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2486                 return;
2487 #endif
2488         __preempt_count_add(val);
2489 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2490         /*
2491          * Spinlock count overflowing soon?
2492          */
2493         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2494                                 PREEMPT_MASK - 10);
2495 #endif
2496         if (preempt_count() == val)
2497                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2498 }
2499 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2500
2501 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2502 {
2503 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2504         /*
2505          * Underflow?
2506          */
2507         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2508                 return;
2509         /*
2510          * Is the spinlock portion underflowing?
2511          */
2512         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2513                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2514                 return;
2515 #endif
2516
2517         if (preempt_count() == val)
2518                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2519         __preempt_count_sub(val);
2520 }
2521 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2522
2523 #endif
2524
2525 /*
2526  * Print scheduling while atomic bug:
2527  */
2528 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2529 {
2530         if (oops_in_progress)
2531                 return;
2532
2533         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2534                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2535
2536         debug_show_held_locks(prev);
2537         print_modules();
2538         if (irqs_disabled())
2539                 print_irqtrace_events(prev);
2540         dump_stack();
2541         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2542 }
2543
2544 /*
2545  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2546  */
2547 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2548 {
2549         /*
2550          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2551          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2552          * if we are scheduling when we should not.
2553          */
2554         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2555                 __schedule_bug(prev);
2556         rcu_sleep_check();
2557
2558         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2559
2560         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2561 }
2562
2563 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2564 {
2565         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2566                 update_rq_clock(rq);
2567         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2568 }
2569
2570 /*
2571  * Pick up the highest-prio task:
2572  */
2573 static inline struct task_struct *
2574 pick_next_task(struct rq *rq)
2575 {
2576         const struct sched_class *class;
2577         struct task_struct *p;
2578
2579         /*
2580          * Optimization: we know that if all tasks are in
2581          * the fair class we can call that function directly:
2582          */
2583         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2584                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2585                 if (likely(p))
2586                         return p;
2587         }
2588
2589         for_each_class(class) {
2590                 p = class->pick_next_task(rq);
2591                 if (p)
2592                         return p;
2593         }
2594
2595         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2596 }
2597
2598 /*
2599  * __schedule() is the main scheduler function.
2600  *
2601  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2602  *
2603  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2604  *
2605  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2606  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2607  *
2608  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2609  *      interrupt handler scheduler_tick().
2610  *
2611  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2612  *      task to the run-queue and that's it.
2613  *
2614  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2615  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2616  *      called on the nearest possible occasion:
2617  *
2618  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2619  *
2620  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2621  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2622  *           spin_unlock()!)
2623  *
2624  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2625  *           preemptible context
2626  *
2627  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2628  *         then at the next:
2629  *
2630  *          - cond_resched() call
2631  *          - explicit schedule() call
2632  *          - return from syscall or exception to user-space
2633  *          - return from interrupt-handler to user-space
2634  */
2635 static void __sched __schedule(void)
2636 {
2637         struct task_struct *prev, *next;
2638         unsigned long *switch_count;
2639         struct rq *rq;
2640         int cpu;
2641
2642 need_resched:
2643         preempt_disable();
2644         cpu = smp_processor_id();
2645         rq = cpu_rq(cpu);
2646         rcu_note_context_switch(cpu);
2647         prev = rq->curr;
2648
2649         schedule_debug(prev);
2650
2651         if (sched_feat(HRTICK))
2652                 hrtick_clear(rq);
2653
2654         /*
2655          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2656          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2657          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2658          */
2659         smp_mb__before_spinlock();
2660         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2661
2662         switch_count = &prev->nivcsw;
2663         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2664                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2665                         prev->state = TASK_RUNNING;
2666                 } else {
2667                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2668                         prev->on_rq = 0;
2669
2670                         /*
2671                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2672                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2673                          * concurrency.
2674                          */
2675                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2676                                 struct task_struct *to_wakeup;
2677
2678                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2679                                 if (to_wakeup)
2680                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2681                         }
2682                 }
2683                 switch_count = &prev->nvcsw;
2684         }
2685
2686         pre_schedule(rq, prev);
2687
2688         if (unlikely(!rq->nr_running))
2689                 idle_balance(cpu, rq);
2690
2691         put_prev_task(rq, prev);
2692         next = pick_next_task(rq);
2693         clear_tsk_need_resched(prev);
2694         clear_preempt_need_resched();
2695         rq->skip_clock_update = 0;
2696
2697         if (likely(prev != next)) {
2698                 rq->nr_switches++;
2699                 rq->curr = next;
2700                 ++*switch_count;
2701
2702                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2703                 /*
2704                  * The context switch have flipped the stack from under us
2705                  * and restored the local variables which were saved when
2706                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2707                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2708                  */
2709                 cpu = smp_processor_id();
2710                 rq = cpu_rq(cpu);
2711         } else
2712                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2713
2714         post_schedule(rq);
2715
2716         sched_preempt_enable_no_resched();
2717         if (need_resched())
2718                 goto need_resched;
2719 }
2720
2721 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2722 {
2723         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2724                 return;
2725         /*
2726          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2727          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2728          */
2729         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2730                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2731 }
2732
2733 asmlinkage void __sched schedule(void)
2734 {
2735         struct task_struct *tsk = current;
2736
2737         sched_submit_work(tsk);
2738         __schedule();
2739 }
2740 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2741
2742 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2743 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2744 {
2745         /*
2746          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2747          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2748          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2749          * we find a better solution.
2750          */
2751         user_exit();
2752         schedule();
2753         user_enter();
2754 }
2755 #endif
2756
2757 /**
2758  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2759  *
2760  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2761  */
2762 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2763 {
2764         sched_preempt_enable_no_resched();
2765         schedule();
2766         preempt_disable();
2767 }
2768
2769 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2770 /*
2771  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2772  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2773  * occur there and call schedule directly.
2774  */
2775 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2776 {
2777         /*
2778          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2779          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2780          */
2781         if (likely(!preemptible()))
2782                 return;
2783
2784         do {
2785                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2786                 __schedule();
2787                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2788
2789                 /*
2790                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2791                  * between schedule and now.
2792                  */
2793                 barrier();
2794         } while (need_resched());
2795 }
2796 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2797 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2798
2799 /*
2800  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2801  * off of irq context.
2802  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2803  * protect us against recursive calling from irq.
2804  */
2805 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2806 {
2807         enum ctx_state prev_state;
2808
2809         /* Catch callers which need to be fixed */
2810         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2811
2812         prev_state = exception_enter();
2813
2814         do {
2815                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2816                 local_irq_enable();
2817                 __schedule();
2818                 local_irq_disable();
2819                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2820
2821                 /*
2822                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2823                  * between schedule and now.
2824                  */
2825                 barrier();
2826         } while (need_resched());
2827
2828         exception_exit(prev_state);
2829 }
2830
2831 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2832                           void *key)
2833 {
2834         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2835 }
2836 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2837
2838 static long __sched
2839 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2840 {
2841         unsigned long flags;
2842         wait_queue_t wait;
2843
2844         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2845
2846         __set_current_state(state);
2847
2848         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2849         __add_wait_queue(q, &wait);
2850         spin_unlock(&q->lock);
2851         timeout = schedule_timeout(timeout);
2852         spin_lock_irq(&q->lock);
2853         __remove_wait_queue(q, &wait);
2854         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2855
2856         return timeout;
2857 }
2858
2859 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2860 {
2861         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2862 }
2863 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2864
2865 long __sched
2866 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2867 {
2868         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2869 }
2870 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2871
2872 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2873 {
2874         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2875 }
2876 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2877
2878 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2879 {
2880         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2881 }
2882 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2883
2884 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2885
2886 /*
2887  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2888  * @p: task
2889  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2890  *
2891  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2892  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2893  *
2894  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
2895  */
2896 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2897 {
2898         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2899         struct rq *rq;
2900         const struct sched_class *prev_class;
2901
2902         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2903
2904         rq = __task_rq_lock(p);
2905
2906         /*
2907          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2908          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2909          *
2910          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2911          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2912          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2913          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2914          * with interrupts disabled and will complete the lock
2915          * protected section without being interrupted. So there is no
2916          * real need to boost.
2917          */
2918         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2919                 WARN_ON(p != rq->curr);
2920                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2921                 goto out_unlock;
2922         }
2923
2924         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2925         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2926         oldprio = p->prio;
2927         prev_class = p->sched_class;
2928         on_rq = p->on_rq;
2929         running = task_current(rq, p);
2930         if (on_rq)
2931                 dequeue_task(rq, p, 0);
2932         if (running)
2933                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2934
2935         /*
2936          * Boosting condition are:
2937          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2938          *      --> -dl task blocks on mutex A
2939          *
2940          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2941          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2942          *          running task
2943          */
2944         if (dl_prio(prio)) {
2945                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2946                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2947                         p->dl.dl_boosted = 1;
2948                         p->dl.dl_throttled = 0;
2949                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2950                 } else
2951                         p->dl.dl_boosted = 0;
2952                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2953         } else if (rt_prio(prio)) {
2954                 if (dl_prio(oldprio))
2955                         p->dl.dl_boosted = 0;
2956                 if (oldprio < prio)
2957                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2958                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2959         } else {
2960                 if (dl_prio(oldprio))
2961                         p->dl.dl_boosted = 0;
2962                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2963         }
2964
2965         p->prio = prio;
2966
2967         if (running)
2968                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2969         if (on_rq)
2970                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2971
2972         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2973 out_unlock:
2974         __task_rq_unlock(rq);
2975 }
2976 #endif
2977
2978 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2979 {
2980         int old_prio, delta, on_rq;
2981         unsigned long flags;
2982         struct rq *rq;
2983
2984         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
2985                 return;
2986         /*
2987          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
2988          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
2989          */
2990         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2991         /*
2992          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
2993          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
2994          * it wont have any effect on scheduling until the task is
2995          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
2996          */
2997         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2998                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2999                 goto out_unlock;
3000         }
3001         on_rq = p->on_rq;
3002         if (on_rq)
3003                 dequeue_task(rq, p, 0);
3004
3005         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3006         set_load_weight(p);
3007         old_prio = p->prio;
3008         p->prio = effective_prio(p);
3009         delta = p->prio - old_prio;
3010
3011         if (on_rq) {
3012                 enqueue_task(rq, p, 0);
3013                 /*
3014                  * If the task increased its priority or is running and
3015                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3016                  */
3017                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3018                         resched_task(rq->curr);
3019         }
3020 out_unlock:
3021         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3022 }
3023 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3024
3025 /*
3026  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3027  * @p: task
3028  * @nice: nice value
3029  */
3030 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3031 {
3032         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3033         int nice_rlim = 20 - nice;
3034
3035         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3036                 capable(CAP_SYS_NICE));
3037 }
3038
3039 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3040
3041 /*
3042  * sys_nice - change the priority of the current process.
3043  * @increment: priority increment
3044  *
3045  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3046  * does similar things.
3047  */
3048 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3049 {
3050         long nice, retval;
3051
3052         /*
3053          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3054          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3055          * and we have a single winner.
3056          */
3057         if (increment < -40)
3058                 increment = -40;
3059         if (increment > 40)
3060                 increment = 40;
3061
3062         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3063         if (nice < -20)
3064                 nice = -20;
3065         if (nice > 19)
3066                 nice = 19;
3067
3068         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3069                 return -EPERM;
3070
3071         retval = security_task_setnice(current, nice);
3072         if (retval)
3073                 return retval;
3074
3075         set_user_nice(current, nice);
3076         return 0;
3077 }
3078
3079 #endif
3080
3081 /**
3082  * task_prio - return the priority value of a given task.
3083  * @p: the task in question.
3084  *
3085  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3086  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3087  * around 0, value goes from -16 to +15.
3088  */
3089 int task_prio(const struct task_struct *p)
3090 {
3091         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3092 }
3093
3094 /**
3095  * task_nice - return the nice value of a given task.
3096  * @p: the task in question.
3097  *
3098  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3099  */
3100 int task_nice(const struct task_struct *p)
3101 {
3102         return TASK_NICE(p);
3103 }
3104 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3105
3106 /**
3107  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3108  * @cpu: the processor in question.
3109  *
3110  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3111  */
3112 int idle_cpu(int cpu)
3113 {
3114         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3115
3116         if (rq->curr != rq->idle)
3117                 return 0;
3118
3119         if (rq->nr_running)
3120                 return 0;
3121
3122 #ifdef CONFIG_SMP
3123         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3124                 return 0;
3125 #endif
3126
3127         return 1;
3128 }
3129
3130 /**
3131  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3132  * @cpu: the processor in question.
3133  *
3134  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3135  */
3136 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3137 {
3138         return cpu_rq(cpu)->idle;
3139 }
3140
3141 /**
3142  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3143  * @pid: the pid in question.
3144  *
3145  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3146  */
3147 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3148 {
3149         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3150 }
3151
3152 /*
3153  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3154  * SCHED_DEADLINE task.
3155  *
3156  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3157  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3158  * for the first time with its new policy.
3159  */
3160 static void
3161 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3162 {
3163         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3164
3165         init_dl_task_timer(dl_se);
3166         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3167         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3168         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3169         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3170         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3171         dl_se->dl_throttled = 0;
3172         dl_se->dl_new = 1;
3173 }
3174
3175 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3176 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3177                            const struct sched_attr *attr)
3178 {
3179         int policy = attr->sched_policy;
3180
3181         p->policy = policy;
3182
3183         if (dl_policy(policy))
3184                 __setparam_dl(p, attr);
3185         else if (rt_policy(policy))
3186                 p->rt_priority = attr->sched_priority;
3187         else
3188                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3189
3190         p->normal_prio = normal_prio(p);
3191         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3192
3193         if (dl_prio(p->prio))
3194                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3195         else if (rt_prio(p->prio))
3196                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3197         else
3198                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3199
3200         set_load_weight(p);
3201 }
3202
3203 static void
3204 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3205 {
3206         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3207
3208         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3209         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3210         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3211         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3212         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3213 }
3214
3215 /*
3216  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3217  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3218  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3219  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3220  * user parameters are above the internal resolution (1us); we
3221  * check sched_runtime only since it is always the smaller one.
3222  */
3223 static bool
3224 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3225 {
3226         return attr && attr->sched_deadline != 0 &&
3227                 (attr->sched_period == 0 ||
3228                 (s64)(attr->sched_period   - attr->sched_deadline) >= 0) &&
3229                 (s64)(attr->sched_deadline - attr->sched_runtime ) >= 0  &&
3230                 attr->sched_runtime >= (2 << (DL_SCALE - 1));
3231 }
3232
3233 /*
3234  * check the target process has a UID that matches the current process's
3235  */
3236 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3237 {
3238         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3239         bool match;
3240
3241         rcu_read_lock();
3242         pcred = __task_cred(p);
3243         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3244                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3245         rcu_read_unlock();
3246         return match;
3247 }
3248
3249 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3250                                 const struct sched_attr *attr,
3251                                 bool user)
3252 {
3253         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3254         int policy = attr->sched_policy;
3255         unsigned long flags;
3256         const struct sched_class *prev_class;
3257         struct rq *rq;
3258         int reset_on_fork;
3259
3260         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3261         BUG_ON(in_interrupt());
3262 recheck:
3263         /* double check policy once rq lock held */
3264         if (policy < 0) {
3265                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3266                 policy = oldpolicy = p->policy;
3267         } else {
3268                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3269                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3270
3271                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3272                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3273                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3274                                 policy != SCHED_IDLE)
3275                         return -EINVAL;
3276         }
3277
3278         /*
3279          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3280          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3281          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3282          */
3283         if (attr->sched_priority < 0 ||
3284             (p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3285             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3286                 return -EINVAL;
3287         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3288             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3289                 return -EINVAL;
3290
3291         /*
3292          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3293          */
3294         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3295                 if (fair_policy(policy)) {
3296                         if (!can_nice(p, attr->sched_nice))
3297                                 return -EPERM;
3298                 }
3299
3300                 if (rt_policy(policy)) {
3301                         unsigned long rlim_rtprio =
3302                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3303
3304                         /* can't set/change the rt policy */
3305                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3306                                 return -EPERM;
3307
3308                         /* can't increase priority */
3309                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3310                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3311                                 return -EPERM;
3312                 }
3313
3314                 /*
3315                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3316                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3317                  */
3318                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3319                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3320                                 return -EPERM;
3321                 }
3322
3323                 /* can't change other user's priorities */
3324                 if (!check_same_owner(p))
3325                         return -EPERM;
3326
3327                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3328                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3329                         return -EPERM;
3330         }
3331
3332         if (user) {
3333                 retval = security_task_setscheduler(p);
3334                 if (retval)
3335                         return retval;
3336         }
3337
3338         /*
3339          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3340          * changing the priority of the task:
3341          *
3342          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3343          * runqueue lock must be held.
3344          */
3345         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3346
3347         /*
3348          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3349          */
3350         if (p == rq->stop) {
3351                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3352                 return -EINVAL;
3353         }
3354
3355         /*
3356          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3357          */
3358         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3359                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != TASK_NICE(p))
3360                         goto change;
3361                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3362                         goto change;
3363                 if (dl_policy(policy))
3364                         goto change;
3365
3366                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3367                 return 0;
3368         }
3369 change:
3370
3371         if (user) {
3372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3373                 /*
3374                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3375                  * assigned.
3376                  */
3377                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3378                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3379                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3380                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3381                         return -EPERM;
3382                 }
3383 #endif
3384 #ifdef CONFIG_SMP
3385                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3386                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3387
3388                         /*
3389                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3390                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3391                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3392                          */
3393                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3394                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3395                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3396                                 return -EPERM;
3397                         }
3398                 }
3399 #endif
3400         }
3401
3402         /* recheck policy now with rq lock held */
3403         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3404                 policy = oldpolicy = -1;
3405                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3406                 goto recheck;
3407         }
3408
3409         /*
3410          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3411          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3412          * is available.
3413          */
3414         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3415                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3416                 return -EBUSY;
3417         }
3418
3419         on_rq = p->on_rq;
3420         running = task_current(rq, p);
3421         if (on_rq)
3422                 dequeue_task(rq, p, 0);
3423         if (running)
3424                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3425
3426         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3427
3428         oldprio = p->prio;
3429         prev_class = p->sched_class;
3430         __setscheduler(rq, p, attr);
3431
3432         if (running)
3433                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3434         if (on_rq)
3435                 enqueue_task(rq, p, 0);
3436
3437         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3438         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3439
3440         rt_mutex_adjust_pi(p);
3441
3442         return 0;
3443 }
3444
3445 /**
3446  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3447  * @p: the task in question.
3448  * @policy: new policy.
3449  * @param: structure containing the new RT priority.
3450  *
3451  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3452  *
3453  * NOTE that the task may be already dead.
3454  */
3455 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3456                        const struct sched_param *param)
3457 {
3458         struct sched_attr attr = {
3459                 .sched_policy   = policy,
3460                 .sched_priority = param->sched_priority
3461         };
3462         return __sched_setscheduler(p, &attr, true);
3463 }
3464 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3465
3466 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3467 {
3468         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3469 }
3470 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3471
3472 /**
3473  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3474  * @p: the task in question.
3475  * @policy: new policy.
3476  * @param: structure containing the new RT priority.
3477  *
3478  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3479  * current context has permission.  For example, this is needed in
3480  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3481  * but our caller might not have that capability.
3482  *
3483  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3484  */
3485 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3486                                const struct sched_param *param)
3487 {
3488         struct sched_attr attr = {
3489                 .sched_policy   = policy,
3490                 .sched_priority = param->sched_priority
3491         };
3492         return __sched_setscheduler(p, &attr, false);
3493 }
3494
3495 static int
3496 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3497 {
3498         struct sched_param lparam;
3499         struct task_struct *p;
3500         int retval;
3501
3502         if (!param || pid < 0)
3503                 return -EINVAL;
3504         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3505                 return -EFAULT;
3506
3507         rcu_read_lock();
3508         retval = -ESRCH;
3509         p = find_process_by_pid(pid);
3510         if (p != NULL)
3511                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3512         rcu_read_unlock();
3513
3514         return retval;
3515 }
3516
3517 /*
3518  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3519  */
3520 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3521                            struct sched_attr *attr)
3522 {
3523         u32 size;
3524         int ret;
3525
3526         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3527                 return -EFAULT;
3528
3529         /*
3530          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3531          */
3532         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3533
3534         ret = get_user(size, &uattr->size);
3535         if (ret)
3536                 return ret;
3537
3538         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3539                 goto err_size;
3540
3541         if (!size)              /* abi compat */
3542                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3543
3544         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3545                 goto err_size;
3546
3547         /*
3548          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3549          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3550          * user-space does not rely on any kernel feature
3551          * extensions we dont know about yet.
3552          */
3553         if (size > sizeof(*attr)) {
3554                 unsigned char __user *addr;
3555                 unsigned char __user *end;
3556                 unsigned char val;
3557
3558                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3559                 end  = (void __user *)uattr + size;
3560
3561                 for (; addr < end; addr++) {
3562                         ret = get_user(val, addr);
3563                         if (ret)
3564                                 return ret;
3565                         if (val)
3566                                 goto err_size;
3567                 }
3568                 size = sizeof(*attr);
3569         }
3570
3571         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3572         if (ret)
3573                 return -EFAULT;
3574
3575         /*
3576          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3577          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3578          */
3579         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, -20, 19);
3580
3581 out:
3582         return ret;
3583
3584 err_size:
3585         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3586         ret = -E2BIG;
3587         goto out;
3588 }
3589
3590 /**
3591  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3592  * @pid: the pid in question.
3593  * @policy: new policy.
3594  * @param: structure containing the new RT priority.
3595  *
3596  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3597  */
3598 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3599                 struct sched_param __user *, param)
3600 {
3601         /* negative values for policy are not valid */
3602         if (policy < 0)
3603                 return -EINVAL;
3604
3605         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3606 }
3607
3608 /**
3609  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3610  * @pid: the pid in question.
3611  * @param: structure containing the new RT priority.
3612  *
3613  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3614  */
3615 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3616 {
3617         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3618 }
3619
3620 /**
3621  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3622  * @pid: the pid in question.
3623  * @attr: structure containing the extended parameters.
3624  */
3625 SYSCALL_DEFINE2(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr)
3626 {
3627         struct sched_attr attr;
3628         struct task_struct *p;
3629         int retval;
3630
3631         if (!uattr || pid < 0)
3632                 return -EINVAL;
3633
3634         if (sched_copy_attr(uattr, &attr))
3635                 return -EFAULT;
3636
3637         rcu_read_lock();
3638         retval = -ESRCH;
3639         p = find_process_by_pid(pid);
3640         if (p != NULL)
3641                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3642         rcu_read_unlock();
3643
3644         return retval;
3645 }
3646
3647 /**
3648  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3649  * @pid: the pid in question.
3650  *
3651  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3652  * code.
3653  */
3654 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3655 {
3656         struct task_struct *p;
3657         int retval;
3658
3659         if (pid < 0)
3660                 return -EINVAL;
3661
3662         retval = -ESRCH;
3663         rcu_read_lock();
3664         p = find_process_by_pid(pid);
3665         if (p) {
3666                 retval = security_task_getscheduler(p);
3667                 if (!retval)
3668                         retval = p->policy
3669                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3670         }
3671         rcu_read_unlock();
3672         return retval;
3673 }
3674
3675 /**
3676  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3677  * @pid: the pid in question.
3678  * @param: structure containing the RT priority.
3679  *
3680  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3681  * code.
3682  */
3683 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3684 {
3685         struct sched_param lp;
3686         struct task_struct *p;
3687         int retval;
3688
3689         if (!param || pid < 0)
3690                 return -EINVAL;
3691
3692         rcu_read_lock();
3693         p = find_process_by_pid(pid);
3694         retval = -ESRCH;
3695         if (!p)
3696                 goto out_unlock;
3697
3698         retval = security_task_getscheduler(p);
3699         if (retval)
3700                 goto out_unlock;
3701
3702         if (task_has_dl_policy(p)) {
3703                 retval = -EINVAL;
3704                 goto out_unlock;
3705         }
3706         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3707         rcu_read_unlock();
3708
3709         /*
3710          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3711          */
3712         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3713
3714         return retval;
3715
3716 out_unlock:
3717         rcu_read_unlock();
3718         return retval;
3719 }
3720
3721 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3722                            struct sched_attr *attr,
3723                            unsigned int usize)
3724 {
3725         int ret;
3726
3727         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3728                 return -EFAULT;
3729
3730         /*
3731          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3732          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3733          * user-space does not get uncomplete information.
3734          */
3735         if (usize < sizeof(*attr)) {
3736                 unsigned char *addr;
3737                 unsigned char *end;
3738
3739                 addr = (void *)attr + usize;
3740                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3741
3742                 for (; addr < end; addr++) {
3743                         if (*addr)
3744                                 goto err_size;
3745                 }
3746
3747                 attr->size = usize;
3748         }
3749
3750         ret = copy_to_user(uattr, attr, usize);
3751         if (ret)
3752                 return -EFAULT;
3753
3754 out:
3755         return ret;
3756
3757 err_size:
3758         ret = -E2BIG;
3759         goto out;
3760 }
3761
3762 /**
3763  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3764  * @pid: the pid in question.
3765  * @attr: structure containing the extended parameters.
3766  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3767  */
3768 SYSCALL_DEFINE3(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3769                 unsigned int, size)
3770 {
3771         struct sched_attr attr = {
3772                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3773         };
3774         struct task_struct *p;
3775         int retval;
3776
3777         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3778             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3779                 return -EINVAL;
3780
3781         rcu_read_lock();
3782         p = find_process_by_pid(pid);
3783         retval = -ESRCH;
3784         if (!p)
3785                 goto out_unlock;
3786
3787         retval = security_task_getscheduler(p);
3788         if (retval)
3789                 goto out_unlock;
3790
3791         attr.sched_policy = p->policy;
3792         if (task_has_dl_policy(p))
3793                 __getparam_dl(p, &attr);
3794         else if (task_has_rt_policy(p))
3795                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3796         else
3797                 attr.sched_nice = TASK_NICE(p);
3798
3799         rcu_read_unlock();
3800
3801         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3802         return retval;
3803
3804 out_unlock:
3805         rcu_read_unlock();
3806         return retval;
3807 }
3808
3809 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3810 {
3811         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3812         struct task_struct *p;
3813         int retval;
3814
3815         rcu_read_lock();
3816
3817         p = find_process_by_pid(pid);
3818         if (!p) {
3819                 rcu_read_unlock();
3820                 return -ESRCH;
3821         }
3822
3823         /* Prevent p going away */
3824         get_task_struct(p);
3825         rcu_read_unlock();
3826
3827         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3828                 retval = -EINVAL;
3829                 goto out_put_task;
3830         }
3831         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3832                 retval = -ENOMEM;
3833                 goto out_put_task;
3834         }
3835         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3836                 retval = -ENOMEM;
3837                 goto out_free_cpus_allowed;
3838         }
3839         retval = -EPERM;
3840         if (!check_same_owner(p)) {
3841                 rcu_read_lock();
3842                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3843                         rcu_read_unlock();
3844                         goto out_unlock;
3845                 }
3846                 rcu_read_unlock();
3847         }
3848
3849         retval = security_task_setscheduler(p);
3850         if (retval)
3851                 goto out_unlock;
3852
3853
3854         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3855         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3856
3857         /*
3858          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3859          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3860          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3861          * root_domain.
3862          */
3863 #ifdef CONFIG_SMP
3864         if (task_has_dl_policy(p)) {
3865                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3866
3867                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3868                         retval = -EBUSY;
3869                         goto out_unlock;
3870                 }
3871         }
3872 #endif
3873 again:
3874         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3875
3876         if (!retval) {
3877                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3878                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3879                         /*
3880                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3881                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3882                          * cpuset's cpus_allowed
3883                          */
3884                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3885                         goto again;
3886                 }
3887         }
3888 out_unlock:
3889         free_cpumask_var(new_mask);
3890 out_free_cpus_allowed:
3891         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3892 out_put_task:
3893         put_task_struct(p);
3894         return retval;
3895 }
3896
3897 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3898                              struct cpumask *new_mask)
3899 {
3900         if (len < cpumask_size())
3901                 cpumask_clear(new_mask);
3902         else if (len > cpumask_size())
3903                 len = cpumask_size();
3904
3905         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3906 }
3907
3908 /**
3909  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3910  * @pid: pid of the process
3911  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3912  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3913  *
3914  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3915  */
3916 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3917                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3918 {
3919         cpumask_var_t new_mask;
3920         int retval;
3921
3922         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3923                 return -ENOMEM;
3924
3925         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3926         if (retval == 0)
3927                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3928         free_cpumask_var(new_mask);
3929         return retval;
3930 }
3931
3932 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3933 {
3934         struct task_struct *p;
3935         unsigned long flags;
3936         int retval;
3937
3938         rcu_read_lock();
3939
3940         retval = -ESRCH;
3941         p = find_process_by_pid(pid);
3942         if (!p)
3943                 goto out_unlock;
3944
3945         retval = security_task_getscheduler(p);
3946         if (retval)
3947                 goto out_unlock;
3948
3949         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3950         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
3951         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3952
3953 out_unlock:
3954         rcu_read_unlock();
3955
3956         return retval;
3957 }
3958
3959 /**
3960  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3961  * @pid: pid of the process
3962  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3963  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3964  *
3965  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3966  */
3967 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3968                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3969 {
3970         int ret;
3971         cpumask_var_t mask;
3972
3973         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3974                 return -EINVAL;
3975         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3976                 return -EINVAL;
3977
3978         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3979                 return -ENOMEM;
3980
3981         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3982         if (ret == 0) {
3983                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3984
3985                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3986                         ret = -EFAULT;
3987                 else
3988                         ret = retlen;
3989         }
3990         free_cpumask_var(mask);
3991
3992         return ret;
3993 }
3994
3995 /**
3996  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3997  *
3998  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3999  * other threads running on this CPU then this function will return.
4000  *
4001  * Return: 0.
4002  */
4003 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4004 {
4005         struct rq *rq = this_rq_lock();
4006
4007         schedstat_inc(rq, yld_count);
4008         current->sched_class->yield_task(rq);
4009
4010         /*
4011          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4012          * no need to preempt or enable interrupts:
4013          */
4014         __release(rq->lock);
4015         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4016         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4017         sched_preempt_enable_no_resched();
4018
4019         schedule();
4020
4021         return 0;
4022 }
4023
4024 static void __cond_resched(void)
4025 {
4026         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4027         __schedule();
4028         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4029 }
4030
4031 int __sched _cond_resched(void)
4032 {
4033         if (should_resched()) {
4034                 __cond_resched();
4035                 return 1;
4036         }
4037         return 0;
4038 }
4039 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4040
4041 /*
4042  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4043  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4044  *
4045  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4046  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4047  * spin_unlock(), once by hand).
4048  */
4049 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4050 {
4051         int resched = should_resched();
4052         int ret = 0;
4053
4054         lockdep_assert_held(lock);
4055
4056         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4057                 spin_unlock(lock);
4058                 if (resched)
4059                         __cond_resched();
4060                 else
4061                         cpu_relax();
4062                 ret = 1;
4063                 spin_lock(lock);
4064         }
4065         return ret;
4066 }
4067 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4068
4069 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4070 {
4071         BUG_ON(!in_softirq());
4072
4073         if (should_resched()) {
4074                 local_bh_enable();
4075                 __cond_resched();
4076                 local_bh_disable();
4077                 return 1;
4078         }
4079         return 0;
4080 }
4081 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4082
4083 /**
4084  * yield - yield the current processor to other threads.
4085  *
4086  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4087  *
4088  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4089  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4090  * it, its already broken.
4091  *
4092  * Typical broken usage is:
4093  *
4094  * while (!event)
4095  *      yield();
4096  *
4097  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4098  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4099  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4100  *
4101  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4102  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4103  * If you still want to use yield(), do not!
4104  */
4105 void __sched yield(void)
4106 {
4107         set_current_state(TASK_RUNNING);
4108         sys_sched_yield();
4109 }
4110 EXPORT_SYMBOL(yield);
4111
4112 /**
4113  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4114  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4115  * processor it's on.
4116  * @p: target task
4117  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4118  *
4119  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4120  * can't go away on us before we can do any checks.
4121  *
4122  * Return:
4123  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4124  *      false (0) if we failed to boost the target.
4125  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4126  */
4127 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4128 {
4129         struct task_struct *curr = current;
4130         struct rq *rq, *p_rq;
4131         unsigned long flags;
4132         int yielded = 0;
4133
4134         local_irq_save(flags);
4135         rq = this_rq();
4136
4137 again:
4138         p_rq = task_rq(p);
4139         /*
4140          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4141          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4142          */
4143         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4144                 yielded = -ESRCH;
4145                 goto out_irq;
4146         }
4147
4148         double_rq_lock(rq, p_rq);
4149         if (task_rq(p) != p_rq) {
4150                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4151                 goto again;
4152         }
4153
4154         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4155                 goto out_unlock;
4156
4157         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4158                 goto out_unlock;
4159
4160         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4161                 goto out_unlock;
4162
4163         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4164         if (yielded) {
4165                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4166                 /*
4167                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4168                  * fairness.
4169                  */
4170                 if (preempt && rq != p_rq)
4171                         resched_task(p_rq->curr);
4172         }
4173
4174 out_unlock:
4175         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4176 out_irq:
4177         local_irq_restore(flags);
4178
4179         if (yielded > 0)
4180                 schedule();
4181
4182         return yielded;
4183 }
4184 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4185
4186 /*
4187  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4188  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4189  */
4190 void __sched io_schedule(void)
4191 {
4192         struct rq *rq = raw_rq();
4193
4194         delayacct_blkio_start();
4195         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4196         blk_flush_plug(current);
4197         current->in_iowait = 1;
4198         schedule();
4199         current->in_iowait = 0;
4200         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4201         delayacct_blkio_end();
4202 }
4203 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4204
4205 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4206 {
4207         struct rq *rq = raw_rq();
4208         long ret;
4209
4210         delayacct_blkio_start();
4211         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4212         blk_flush_plug(current);
4213         current->in_iowait = 1;
4214         ret = schedule_timeout(timeout);
4215         current->in_iowait = 0;
4216         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4217         delayacct_blkio_end();
4218         return ret;
4219 }
4220
4221 /**
4222  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4223  * @policy: scheduling class.
4224  *
4225  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4226  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4227  * On failure, a negative error code is returned.
4228  */
4229 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4230 {
4231         int ret = -EINVAL;
4232
4233         switch (policy) {
4234         case SCHED_FIFO:
4235         case SCHED_RR:
4236                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4237                 break;
4238         case SCHED_DEADLINE:
4239         case SCHED_NORMAL:
4240         case SCHED_BATCH:
4241         case SCHED_IDLE:
4242                 ret = 0;
4243                 break;
4244         }
4245         return ret;
4246 }
4247
4248 /**
4249  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4250  * @policy: scheduling class.
4251  *
4252  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4253  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4254  * On failure, a negative error code is returned.
4255  */
4256 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4257 {
4258         int ret = -EINVAL;
4259
4260         switch (policy) {
4261         case SCHED_FIFO:
4262         case SCHED_RR:
4263                 ret = 1;
4264                 break;
4265         case SCHED_DEADLINE:
4266         case SCHED_NORMAL:
4267         case SCHED_BATCH:
4268         case SCHED_IDLE:
4269                 ret = 0;
4270         }
4271         return ret;
4272 }
4273
4274 /**
4275  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4276  * @pid: pid of the process.
4277  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4278  *
4279  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4280  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4281  *
4282  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4283  * an error code.
4284  */
4285 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4286                 struct timespec __user *, interval)
4287 {
4288         struct task_struct *p;
4289         unsigned int time_slice;
4290         unsigned long flags;
4291         struct rq *rq;
4292         int retval;
4293         struct timespec t;
4294
4295         if (pid < 0)
4296                 return -EINVAL;
4297
4298         retval = -ESRCH;
4299         rcu_read_lock();
4300         p = find_process_by_pid(pid);
4301         if (!p)
4302                 goto out_unlock;
4303
4304         retval = security_task_getscheduler(p);
4305         if (retval)
4306                 goto out_unlock;
4307
4308         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4309         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4310         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4311
4312         rcu_read_unlock();
4313         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4314         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4315         return retval;
4316
4317 out_unlock:
4318         rcu_read_unlock();
4319         return retval;
4320 }
4321
4322 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4323
4324 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4325 {
4326         unsigned long free = 0;
4327         int ppid;
4328         unsigned state;
4329
4330         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4331         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4332                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4333 #if BITS_PER_LONG == 32
4334         if (state == TASK_RUNNING)
4335                 printk(KERN_CONT " running  ");
4336         else
4337                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4338 #else
4339         if (state == TASK_RUNNING)
4340                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4341         else
4342                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4343 #endif
4344 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4345         free = stack_not_used(p);
4346 #endif
4347         rcu_read_lock();
4348         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4349         rcu_read_unlock();
4350         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4351                 task_pid_nr(p), ppid,
4352                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4353
4354         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4355         show_stack(p, NULL);
4356 }
4357
4358 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4359 {
4360         struct task_struct *g, *p;
4361
4362 #if BITS_PER_LONG == 32
4363         printk(KERN_INFO
4364                 "  task                PC stack   pid father\n");
4365 #else
4366         printk(KERN_INFO
4367                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4368 #endif
4369         rcu_read_lock();
4370         do_each_thread(g, p) {
4371                 /*
4372                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4373                  * console might take a lot of time:
4374                  */
4375                 touch_nmi_watchdog();
4376                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4377                         sched_show_task(p);
4378         } while_each_thread(g, p);
4379
4380         touch_all_softlockup_watchdogs();
4381
4382 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4383         sysrq_sched_debug_show();
4384 #endif
4385         rcu_read_unlock();
4386         /*
4387          * Only show locks if all tasks are dumped:
4388          */
4389         if (!state_filter)
4390                 debug_show_all_locks();
4391 }
4392
4393 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4394 {
4395         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4396 }
4397
4398 /**
4399  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4400  * @idle: task in question
4401  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4402  *
4403  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4404  * flag, to make booting more robust.
4405  */
4406 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4407 {
4408         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4409         unsigned long flags;
4410
4411         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4412
4413         __sched_fork(0, idle);
4414         idle->state = TASK_RUNNING;
4415         idle->se.exec_start = sched_clock();
4416
4417         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4418         /*
4419          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4420          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4421          * lockdep check in task_group() will fail.
4422          *
4423          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4424          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4425          *
4426          * Silence PROVE_RCU
4427          */
4428         rcu_read_lock();
4429         __set_task_cpu(idle, cpu);
4430         rcu_read_unlock();
4431
4432         rq->curr = rq->idle = idle;
4433 #if defined(CONFIG_SMP)
4434         idle->on_cpu = 1;
4435 #endif
4436         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4437
4438         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4439         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4440
4441         /*
4442          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4443          */
4444         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4445         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4446         vtime_init_idle(idle, cpu);
4447 #if defined(CONFIG_SMP)
4448         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4449 #endif
4450 }
4451
4452 #ifdef CONFIG_SMP
4453 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4454 {
4455         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4456                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4457
4458         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4459         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4460 }
4461
4462 /*
4463  * This is how migration works:
4464  *
4465  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4466  *    stop_one_cpu().
4467  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4468  *    off the CPU)
4469  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4470  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4471  *    it and puts it into the right queue.
4472  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4473  *    is done.
4474  */
4475
4476 /*
4477  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4478  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4479  * is removed from the allowed bitmask.
4480  *
4481  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4482  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4483  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4484  */
4485 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4486 {
4487         unsigned long flags;
4488         struct rq *rq;
4489         unsigned int dest_cpu;
4490         int ret = 0;
4491
4492         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4493
4494         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4495                 goto out;
4496
4497         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4498                 ret = -EINVAL;
4499                 goto out;
4500         }
4501
4502         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4503
4504         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4505         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4506                 goto out;
4507
4508         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4509         if (p->on_rq) {
4510                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4511                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4512                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4513                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4514                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4515                 return 0;
4516         }
4517 out:
4518         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4519
4520         return ret;
4521 }
4522 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4523
4524 /*
4525  * When dealing with a -deadline task, we have to check if moving it to
4526  * a new CPU is possible or not. In fact, this is only true iff there
4527  * is enough bandwidth available on such CPU, otherwise we want the
4528  * whole migration procedure to fail over.
4529  */
4530 static inline
4531 bool set_task_cpu_dl(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
4532 {
4533         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
4534         struct dl_bw *cpu_b = dl_bw_of(cpu);
4535         int ret = 1;
4536         u64 bw;
4537
4538         if (dl_b == cpu_b)
4539                 return 1;
4540
4541         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
4542         raw_spin_lock(&cpu_b->lock);
4543
4544         bw = cpu_b->bw * cpumask_weight(cpu_rq(cpu)->rd->span);
4545         if (dl_bandwidth_enabled() &&
4546             bw < cpu_b->total_bw + p->dl.dl_bw) {
4547                 ret = 0;
4548                 goto unlock;
4549         }
4550         dl_b->total_bw -= p->dl.dl_bw;
4551         cpu_b->total_bw += p->dl.dl_bw;
4552
4553 unlock:
4554         raw_spin_unlock(&cpu_b->lock);
4555         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
4556
4557         return ret;
4558 }
4559
4560 /*
4561  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4562  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4563  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4564  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4565  *
4566  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4567  * as the task is no longer on this CPU.
4568  *
4569  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4570  */
4571 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4572 {
4573         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4574         int ret = 0;
4575
4576         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4577                 return ret;
4578
4579         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4580         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4581
4582         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4583         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4584         /* Already moved. */
4585         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4586                 goto done;
4587         /* Affinity changed (again). */
4588         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4589                 goto fail;
4590
4591         /*
4592          * If p is -deadline, proceed only if there is enough
4593          * bandwidth available on dest_cpu
4594          */
4595         if (unlikely(dl_task(p)) && !set_task_cpu_dl(p, dest_cpu))
4596                 goto fail;
4597
4598         /*
4599          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4600          * placed properly.
4601          */
4602         if (p->on_rq) {
4603                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4604                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4605                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4606                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4607         }
4608 done:
4609         ret = 1;
4610 fail:
4611         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4612         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4613         return ret;
4614 }
4615
4616 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4617 /* Migrate current task p to target_cpu */
4618 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4619 {
4620         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4621         int curr_cpu = task_cpu(p);
4622
4623         if (curr_cpu == target_cpu)
4624                 return 0;
4625
4626         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4627                 return -EINVAL;
4628
4629         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4630
4631         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4632 }
4633
4634 /*
4635  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4636  * tasks on the runqueues
4637  */
4638 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4639 {
4640         struct rq *rq;
4641         unsigned long flags;
4642         bool on_rq, running;
4643
4644         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4645         on_rq = p->on_rq;
4646         running = task_current(rq, p);
4647
4648         if (on_rq)
4649                 dequeue_task(rq, p, 0);
4650         if (running)
4651                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4652
4653         p->numa_preferred_nid = nid;
4654
4655         if (running)
4656                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4657         if (on_rq)
4658                 enqueue_task(rq, p, 0);
4659         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4660 }
4661 #endif
4662
4663 /*
4664  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4665  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4666  * 'pushing' onto another runqueue.
4667  */
4668 static int migration_cpu_stop(void *data)
4669 {
4670         struct migration_arg *arg = data;
4671
4672         /*
4673          * The original target cpu might have gone down and we might
4674          * be on another cpu but it doesn't matter.
4675          */
4676         local_irq_disable();
4677         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4678         local_irq_enable();
4679         return 0;
4680 }
4681
4682 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4683
4684 /*
4685  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4686  * offline.
4687  */
4688 void idle_task_exit(void)
4689 {
4690         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4691
4692         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4693
4694         if (mm != &init_mm)
4695                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4696         mmdrop(mm);
4697 }
4698
4699 /*
4700  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4701  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4702  * nr_active count is stable.
4703  *
4704  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4705  */
4706 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4707 {
4708         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4709         if (delta)
4710                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4711 }
4712
4713 /*
4714  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4715  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4716  *
4717  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4718  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4719  * because of lock validation efforts.
4720  */
4721 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4722 {
4723         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4724         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4725         int dest_cpu;
4726
4727         /*
4728          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4729          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4730          *
4731          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4732          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4733          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4734          * done here.
4735          */
4736         rq->stop = NULL;
4737
4738         /*
4739          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4740          * class method both need to have an up-to-date
4741          * value of rq->clock[_task]
4742          */
4743         update_rq_clock(rq);
4744
4745         for ( ; ; ) {
4746                 /*
4747                  * There's this thread running, bail when that's the only
4748                  * remaining thread.
4749                  */
4750                 if (rq->nr_running == 1)
4751                         break;
4752
4753                 next = pick_next_task(rq);
4754                 BUG_ON(!next);
4755                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4756
4757                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4758                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4759                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4760
4761                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4762
4763                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4764         }
4765
4766         rq->stop = stop;
4767 }
4768
4769 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4770
4771 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4772
4773 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4774         {
4775                 .procname       = "sched_domain",
4776                 .mode           = 0555,
4777         },
4778         {}
4779 };
4780
4781 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4782         {
4783                 .procname       = "kernel",
4784                 .mode           = 0555,
4785                 .child          = sd_ctl_dir,
4786         },
4787         {}
4788 };
4789
4790 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4791 {
4792         struct ctl_table *entry =
4793                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4794
4795         return entry;
4796 }
4797
4798 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4799 {
4800         struct ctl_table *entry;
4801
4802         /*
4803          * In the intermediate directories, both the child directory and
4804          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4805          * will always be set. In the lowest directory the names are
4806          * static strings and all have proc handlers.
4807          */
4808         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4809                 if (entry->child)
4810                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4811                 if (entry->proc_handler == NULL)
4812                         kfree(entry->procname);
4813         }
4814
4815         kfree(*tablep);
4816         *tablep = NULL;
4817 }
4818
4819 static int min_load_idx = 0;
4820 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4821
4822 static void
4823 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4824                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4825                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4826                 bool load_idx)
4827 {
4828         entry->procname = procname;
4829         entry->data = data;
4830         entry->maxlen = maxlen;
4831         entry->mode = mode;
4832         entry->proc_handler = proc_handler;
4833
4834         if (load_idx) {
4835                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4836                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4837         }
4838 }
4839
4840 static struct ctl_table *
4841 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4842 {
4843         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4844
4845         if (table == NULL)
4846                 return NULL;
4847
4848         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4849                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4850         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4851                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4852         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4853                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4854         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4855                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4856         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4857                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4858         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4859                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4860         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4861                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4862         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4863                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4864         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4865                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4866         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4867                 &sd->cache_nice_tries,
4868                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4869         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4870                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4871         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4872                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4873         /* &table[12] is terminator */
4874
4875         return table;
4876 }
4877
4878 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4879 {
4880         struct ctl_table *entry, *table;
4881         struct sched_domain *sd;
4882         int domain_num = 0, i;
4883         char buf[32];
4884
4885         for_each_domain(cpu, sd)
4886                 domain_num++;
4887         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4888         if (table == NULL)
4889                 return NULL;
4890
4891         i = 0;
4892         for_each_domain(cpu, sd) {
4893                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4894                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4895                 entry->mode = 0555;
4896                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4897                 entry++;
4898                 i++;
4899         }
4900         return table;
4901 }
4902
4903 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4904 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4905 {
4906         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4907         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4908         char buf[32];
4909
4910         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4911         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4912
4913         if (entry == NULL)
4914                 return;
4915
4916         for_each_possible_cpu(i) {
4917                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4918                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4919                 entry->mode = 0555;
4920                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4921                 entry++;
4922         }
4923
4924         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4925         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4926 }
4927
4928 /* may be called multiple times per register */
4929 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4930 {
4931         if (sd_sysctl_header)
4932                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4933         sd_sysctl_header = NULL;
4934         if (sd_ctl_dir[0].child)
4935                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4936 }
4937 #else
4938 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4939 {
4940 }
4941 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4942 {
4943 }
4944 #endif
4945
4946 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4947 {
4948         if (!rq->online) {
4949                 const struct sched_class *class;
4950
4951                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4952                 rq->online = 1;
4953
4954                 for_each_class(class) {
4955                         if (class->rq_online)
4956                                 class->rq_online(rq);
4957                 }
4958         }
4959 }
4960
4961 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4962 {
4963         if (rq->online) {
4964                 const struct sched_class *class;
4965
4966                 for_each_class(class) {
4967                         if (class->rq_offline)
4968                                 class->rq_offline(rq);
4969                 }
4970
4971                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4972                 rq->online = 0;
4973         }
4974 }
4975
4976 /*
4977  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4978  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4979  */
4980 static int
4981 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4982 {
4983         int cpu = (long)hcpu;
4984         unsigned long flags;
4985         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4986
4987         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4988
4989         case CPU_UP_PREPARE:
4990                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4991                 break;
4992
4993         case CPU_ONLINE:
4994                 /* Update our root-domain */
4995                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4996                 if (rq->rd) {
4997                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4998
4999                         set_rq_online(rq);
5000                 }
5001                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5002                 break;
5003
5004 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5005         case CPU_DYING:
5006                 sched_ttwu_pending();
5007                 /* Update our root-domain */
5008                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5009                 if (rq->rd) {
5010                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5011                         set_rq_offline(rq);
5012                 }
5013                 migrate_tasks(cpu);
5014                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5015                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5016                 break;
5017
5018         case CPU_DEAD:
5019                 calc_load_migrate(rq);
5020                 break;
5021 #endif
5022         }
5023
5024         update_max_interval();
5025
5026         return NOTIFY_OK;
5027 }
5028
5029 /*
5030  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5031  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5032  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5033  */
5034 static struct notifier_block migration_notifier = {
5035         .notifier_call = migration_call,
5036         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5037 };
5038
5039 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5040                                       unsigned long action, void *hcpu)
5041 {
5042         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5043         case CPU_STARTING:
5044         case CPU_DOWN_FAILED:
5045                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5046                 return NOTIFY_OK;
5047         default:
5048                 return NOTIFY_DONE;
5049         }
5050 }
5051
5052 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5053                                         unsigned long action, void *hcpu)
5054 {
5055         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5056         case CPU_DOWN_PREPARE:
5057                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5058                 return NOTIFY_OK;
5059         default:
5060                 return NOTIFY_DONE;
5061         }
5062 }
5063
5064 static int __init migration_init(void)
5065 {
5066         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5067         int err;
5068
5069         /* Initialize migration for the boot CPU */
5070         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5071         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5072         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5073         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5074
5075         /* Register cpu active notifiers */
5076         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5077         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5078
5079         return 0;
5080 }
5081 early_initcall(migration_init);
5082 #endif
5083
5084 #ifdef CONFIG_SMP
5085
5086 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5087
5088 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5089
5090 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5091
5092 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5093 {
5094         sched_debug_enabled = 1;
5095
5096         return 0;
5097 }
5098 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5099
5100 static inline bool sched_debug(void)
5101 {
5102         return sched_debug_enabled;
5103 }
5104
5105 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5106                                   struct cpumask *groupmask)
5107 {
5108         struct sched_group *group = sd->groups;
5109         char str[256];
5110
5111         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5112         cpumask_clear(groupmask);
5113
5114         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5115
5116         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5117                 printk("does not load-balance\n");
5118                 if (sd->parent)
5119                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5120                                         " has parent");
5121                 return -1;
5122         }
5123
5124         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5125
5126         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5127                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5128                                 "CPU%d\n", cpu);
5129         }
5130         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5131                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5132                                 " CPU%d\n", cpu);
5133         }
5134
5135         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5136         do {
5137                 if (!group) {
5138                         printk("\n");
5139                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5140                         break;
5141                 }
5142
5143                 /*
5144                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5145                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5146                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5147                  */
5148                 if (!group->sgp->power_orig) {
5149                         printk(KERN_CONT "\n");
5150                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5151                                         "set\n");
5152                         break;
5153                 }
5154
5155                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5156                         printk(KERN_CONT "\n");
5157                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5158                         break;
5159                 }
5160
5161                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5162                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5163                         printk(KERN_CONT "\n");
5164                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5165                         break;
5166                 }
5167
5168                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5169
5170                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5171
5172                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5173                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5174                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5175                                 group->sgp->power);
5176                 }
5177
5178                 group = group->next;
5179         } while (group != sd->groups);
5180         printk(KERN_CONT "\n");
5181
5182         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5183                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5184
5185         if (sd->parent &&
5186             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5187                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5188                         "of domain->span\n");
5189         return 0;
5190 }
5191
5192 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5193 {
5194         int level = 0;
5195
5196         if (!sched_debug_enabled)
5197                 return;
5198
5199         if (!sd) {
5200                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5201                 return;
5202         }
5203
5204         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5205
5206         for (;;) {
5207                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5208                         break;
5209                 level++;
5210                 sd = sd->parent;
5211                 if (!sd)
5212                         break;
5213         }
5214 }
5215 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5216 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5217 static inline bool sched_debug(void)
5218 {
5219         return false;
5220 }
5221 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5222
5223 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5224 {
5225         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5226                 return 1;
5227
5228         /* Following flags need at least 2 groups */
5229         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5230                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5231                          SD_BALANCE_FORK |
5232                          SD_BALANCE_EXEC |
5233                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5234                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5235                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5236                         return 0;
5237         }
5238
5239         /* Following flags don't use groups */
5240         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5241                 return 0;
5242
5243         return 1;
5244 }
5245
5246 static int
5247 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5248 {
5249         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5250
5251         if (sd_degenerate(parent))
5252                 return 1;
5253
5254         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5255                 return 0;
5256
5257         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5258         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5259                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5260                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5261                                 SD_BALANCE_FORK |
5262                                 SD_BALANCE_EXEC |
5263                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5264                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5265                                 SD_PREFER_SIBLING);
5266                 if (nr_node_ids == 1)
5267                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5268         }
5269         if (~cflags & pflags)
5270                 return 0;
5271
5272         return 1;
5273 }
5274
5275 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5276 {
5277         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5278
5279         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5280         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5281         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5282         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5283         free_cpumask_var(rd->online);
5284         free_cpumask_var(rd->span);
5285         kfree(rd);
5286 }
5287
5288 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5289 {
5290         struct root_domain *old_rd = NULL;
5291         unsigned long flags;
5292
5293         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5294
5295         if (rq->rd) {
5296                 old_rd = rq->rd;
5297
5298                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5299                         set_rq_offline(rq);
5300
5301                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5302
5303                 /*
5304                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5305                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5306                  * in this function:
5307                  */
5308                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5309                         old_rd = NULL;
5310         }
5311
5312         atomic_inc(&rd->refcount);
5313         rq->rd = rd;
5314
5315         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5316         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5317                 set_rq_online(rq);
5318
5319         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5320
5321         if (old_rd)
5322                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5323 }
5324
5325 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5326 {
5327         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5328
5329         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5330                 goto out;
5331         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5332                 goto free_span;
5333         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5334                 goto free_online;
5335         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5336                 goto free_dlo_mask;
5337
5338         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5339         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5340                 goto free_dlo_mask;
5341
5342         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5343                 goto free_rto_mask;
5344         return 0;
5345
5346 free_rto_mask:
5347         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5348 free_dlo_mask:
5349         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5350 free_online:
5351         free_cpumask_var(rd->online);
5352 free_span:
5353         free_cpumask_var(rd->span);
5354 out:
5355         return -ENOMEM;
5356 }
5357
5358 /*
5359  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5360  * members (mimicking the global state we have today).
5361  */
5362 struct root_domain def_root_domain;
5363
5364 static void init_defrootdomain(void)
5365 {
5366         init_rootdomain(&def_root_domain);
5367
5368         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5369 }
5370
5371 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5372 {
5373         struct root_domain *rd;
5374
5375         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5376         if (!rd)
5377                 return NULL;
5378
5379         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5380                 kfree(rd);
5381                 return NULL;
5382         }
5383
5384         return rd;
5385 }
5386
5387 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5388 {
5389         struct sched_group *tmp, *first;
5390
5391         if (!sg)
5392                 return;
5393
5394         first = sg;
5395         do {
5396                 tmp = sg->next;
5397
5398                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5399                         kfree(sg->sgp);
5400
5401                 kfree(sg);
5402                 sg = tmp;
5403         } while (sg != first);
5404 }
5405
5406 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5407 {
5408         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5409
5410         /*
5411          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5412          * nuke them all.
5413          */
5414         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5415                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5416         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5417                 kfree(sd->groups->sgp);
5418                 kfree(sd->groups);
5419         }
5420         kfree(sd);
5421 }
5422
5423 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5424 {
5425         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5426 }
5427
5428 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5429 {
5430         for (; sd; sd = sd->parent)
5431                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5432 }
5433
5434 /*
5435  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5436  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5437  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5438  *
5439  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5440  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5441  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5442  */
5443 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5444 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5445 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5446 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5447 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5448 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5449
5450 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5451 {
5452         struct sched_domain *sd;
5453         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5454         int id = cpu;
5455         int size = 1;
5456
5457         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5458         if (sd) {
5459                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5460                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5461                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5462         }
5463         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5464
5465         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5466         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5467         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5468
5469         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5470         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5471
5472         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5473         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5474 }
5475
5476 /*
5477  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5478  * hold the hotplug lock.
5479  */
5480 static void
5481 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5482 {
5483         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5484         struct sched_domain *tmp;
5485
5486         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5487         for (tmp = sd; tmp; ) {
5488                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5489                 if (!parent)
5490                         break;
5491
5492                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5493                         tmp->parent = parent->parent;
5494                         if (parent->parent)
5495                                 parent->parent->child = tmp;
5496                         /*
5497                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5498                          * degenerate parent; the spans match for this
5499                          * so the property transfers.
5500                          */
5501                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5502                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5503                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5504                 } else
5505                         tmp = tmp->parent;
5506         }
5507
5508         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5509                 tmp = sd;
5510                 sd = sd->parent;
5511                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5512                 if (sd)
5513                         sd->child = NULL;
5514         }
5515
5516         sched_domain_debug(sd, cpu);
5517
5518         rq_attach_root(rq, rd);
5519         tmp = rq->sd;
5520         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5521         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5522
5523         update_top_cache_domain(cpu);
5524 }
5525
5526 /* cpus with isolated domains */
5527 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5528
5529 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5530 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5531 {
5532         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5533         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5534         return 1;
5535 }
5536
5537 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5538
5539 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5540 {
5541         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5542 }
5543
5544 struct sd_data {
5545         struct sched_domain **__percpu sd;
5546         struct sched_group **__percpu sg;
5547         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5548 };
5549
5550 struct s_data {
5551         struct sched_domain ** __percpu sd;
5552         struct root_domain      *rd;
5553 };
5554
5555 enum s_alloc {
5556         sa_rootdomain,
5557         sa_sd,
5558         sa_sd_storage,
5559         sa_none,
5560 };
5561
5562 struct sched_domain_topology_level;
5563
5564 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5565 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5566
5567 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5568
5569 struct sched_domain_topology_level {
5570         sched_domain_init_f init;
5571         sched_domain_mask_f mask;
5572         int                 flags;
5573         int                 numa_level;
5574         struct sd_data      data;
5575 };
5576
5577 /*
5578  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5579  * domain traversal.
5580  *
5581  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5582  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5583  * range.
5584  *
5585  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5586  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5587  * cpu they're built on, so check that.
5588  *
5589  */
5590 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5591 {
5592         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5593         struct sd_data *sdd = sd->private;
5594         struct sched_domain *sibling;
5595         int i;
5596
5597         for_each_cpu(i, span) {
5598                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5599                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5600                         continue;
5601
5602                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5603         }
5604 }
5605
5606 /*
5607  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5608  * of this group that's also in the iteration mask.
5609  */
5610 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5611 {
5612         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5613 }
5614
5615 static int
5616 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5617 {
5618         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5619         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5620         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5621         struct sd_data *sdd = sd->private;
5622         struct sched_domain *child;
5623         int i;
5624
5625         cpumask_clear(covered);
5626
5627         for_each_cpu(i, span) {
5628                 struct cpumask *sg_span;
5629
5630                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5631                         continue;
5632
5633                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5634
5635                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5636                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5637                         continue;
5638
5639                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5640                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5641
5642                 if (!sg)
5643                         goto fail;
5644
5645                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5646                 if (child->child) {
5647                         child = child->child;
5648                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5649                 } else
5650                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5651
5652                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5653
5654                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5655                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5656                         build_group_mask(sd, sg);
5657
5658                 /*
5659                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5660                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5661                  * die on a /0 trap.
5662                  */
5663                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5664                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5665
5666                 /*
5667                  * Make sure the first group of this domain contains the
5668                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5669                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5670                  */
5671                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5672                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5673                         groups = sg;
5674
5675                 if (!first)
5676                         first = sg;
5677                 if (last)
5678                         last->next = sg;
5679                 last = sg;
5680                 last->next = first;
5681         }
5682         sd->groups = groups;
5683
5684         return 0;
5685
5686 fail:
5687         free_sched_groups(first, 0);
5688
5689         return -ENOMEM;
5690 }
5691
5692 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5693 {
5694         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5695         struct sched_domain *child = sd->child;
5696
5697         if (child)
5698                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5699
5700         if (sg) {
5701                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5702                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5703                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5704         }
5705
5706         return cpu;
5707 }
5708
5709 /*
5710  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5711  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5712  * and ->cpu_power to 0.
5713  *
5714  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5715  */
5716 static int
5717 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5718 {
5719         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5720         struct sd_data *sdd = sd->private;
5721         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5722         struct cpumask *covered;
5723         int i;
5724
5725         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5726         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5727
5728         if (cpu != cpumask_first(span))
5729                 return 0;
5730
5731         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5732         covered = sched_domains_tmpmask;
5733
5734         cpumask_clear(covered);
5735
5736         for_each_cpu(i, span) {
5737                 struct sched_group *sg;
5738                 int group, j;
5739
5740                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5741                         continue;
5742
5743                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5744                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5745                 sg->sgp->power = 0;
5746                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5747
5748                 for_each_cpu(j, span) {
5749                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5750                                 continue;
5751
5752                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5753                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5754                 }
5755
5756                 if (!first)
5757                         first = sg;
5758                 if (last)
5759                         last->next = sg;
5760                 last = sg;
5761         }
5762         last->next = first;
5763
5764         return 0;
5765 }
5766
5767 /*
5768  * Initialize sched groups cpu_power.
5769  *
5770  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5771  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5772  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5773  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5774  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5775  * less cpu_power.
5776  */
5777 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5778 {
5779         struct sched_group *sg = sd->groups;
5780
5781         WARN_ON(!sg);
5782
5783         do {
5784                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5785                 sg = sg->next;
5786         } while (sg != sd->groups);
5787
5788         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5789                 return;
5790
5791         update_group_power(sd, cpu);
5792         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5793 }
5794
5795 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5796 {
5797        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5798 }
5799
5800 /*
5801  * Initializers for schedule domains
5802  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5803  */
5804
5805 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5806 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5807 #else
5808 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5809 #endif
5810
5811 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5812 static noinline struct sched_domain *                                   \
5813 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5814 {                                                                       \
5815         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5816         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5817         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5818         sd->private = &tl->data;                                        \
5819         return sd;                                                      \
5820 }
5821
5822 SD_INIT_FUNC(CPU)
5823 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5824  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5825 #endif
5826 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5827  SD_INIT_FUNC(MC)
5828 #endif
5829 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5830  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5831 #endif
5832
5833 static int default_relax_domain_level = -1;
5834 int sched_domain_level_max;
5835
5836 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5837 {
5838         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5839                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5840
5841         return 1;
5842 }
5843 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5844
5845 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5846                                  struct sched_domain_attr *attr)
5847 {
5848         int request;
5849
5850         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5851                 if (default_relax_domain_level < 0)
5852                         return;
5853                 else
5854                         request = default_relax_domain_level;
5855         } else
5856                 request = attr->relax_domain_level;
5857         if (request < sd->level) {
5858                 /* turn off idle balance on this domain */
5859                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5860         } else {
5861                 /* turn on idle balance on this domain */
5862                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5863         }
5864 }
5865
5866 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5867 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5868
5869 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5870                                  const struct cpumask *cpu_map)
5871 {
5872         switch (what) {
5873         case sa_rootdomain:
5874                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5875                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5876         case sa_sd:
5877                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5878         case sa_sd_storage:
5879                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5880         case sa_none:
5881                 break;
5882         }
5883 }
5884
5885 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5886                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5887 {
5888         memset(d, 0, sizeof(*d));
5889
5890         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5891                 return sa_sd_storage;
5892         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5893         if (!d->sd)
5894                 return sa_sd_storage;
5895         d->rd = alloc_rootdomain();
5896         if (!d->rd)
5897                 return sa_sd;
5898         return sa_rootdomain;
5899 }
5900
5901 /*
5902  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5903  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5904  * will not free the data we're using.
5905  */
5906 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5907 {
5908         struct sd_data *sdd = sd->private;
5909
5910         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5911         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5912
5913         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5914                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5915
5916         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5917                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5918 }
5919
5920 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5921 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5922 {
5923         return topology_thread_cpumask(cpu);
5924 }
5925 #endif
5926
5927 /*
5928  * Topology list, bottom-up.
5929  */
5930 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5931 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5932         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5933 #endif
5934 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5935         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5936 #endif
5937 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5938         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5939 #endif
5940         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5941         { NULL, },
5942 };
5943
5944 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5945
5946 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5947         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5948
5949 #ifdef CONFIG_NUMA
5950
5951 static int sched_domains_numa_levels;
5952 static int *sched_domains_numa_distance;
5953 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5954 static int sched_domains_curr_level;
5955
5956 static inline int sd_local_flags(int level)
5957 {
5958         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5959                 return 0;
5960
5961         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5962 }
5963
5964 static struct sched_domain *
5965 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5966 {
5967         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5968         int level = tl->numa_level;
5969         int sd_weight = cpumask_weight(
5970                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5971
5972         *sd = (struct sched_domain){
5973                 .min_interval           = sd_weight,
5974                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5975                 .busy_factor            = 32,
5976                 .imbalance_pct          = 125,
5977                 .cache_nice_tries       = 2,
5978                 .busy_idx               = 3,
5979                 .idle_idx               = 2,
5980                 .newidle_idx            = 0,
5981                 .wake_idx               = 0,
5982                 .forkexec_idx           = 0,
5983
5984                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5985                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5986                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5987                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5988                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5989                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5990                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5991                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5992                                         | 1*SD_SERIALIZE
5993                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5994                                         | 1*SD_NUMA
5995                                         | sd_local_flags(level)
5996                                         ,
5997                 .last_balance           = jiffies,
5998                 .balance_interval       = sd_weight,
5999         };
6000         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6001         sd->private = &tl->data;
6002
6003         /*
6004          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6005          */
6006         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6007
6008         return sd;
6009 }
6010
6011 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6012 {
6013         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6014 }
6015
6016 static void sched_numa_warn(const char *str)
6017 {
6018         static int done = false;
6019         int i,j;
6020
6021         if (done)
6022                 return;
6023
6024         done = true;
6025
6026         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6027
6028         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6029                 printk(KERN_WARNING "  ");
6030                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6031                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6032                 printk(KERN_CONT "\n");
6033         }
6034         printk(KERN_WARNING "\n");
6035 }
6036
6037 static bool find_numa_distance(int distance)
6038 {
6039         int i;
6040
6041         if (distance == node_distance(0, 0))
6042                 return true;
6043
6044         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6045                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6046                         return true;
6047         }
6048
6049         return false;
6050 }
6051
6052 static void sched_init_numa(void)
6053 {
6054         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6055         struct sched_domain_topology_level *tl;
6056         int level = 0;
6057         int i, j, k;
6058
6059         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6060         if (!sched_domains_numa_distance)
6061                 return;
6062
6063         /*
6064          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6065          * unique distances in the node_distance() table.
6066          *
6067          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6068          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6069          */
6070         next_distance = curr_distance;
6071         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6072                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6073                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6074                                 int distance = node_distance(i, k);
6075
6076                                 if (distance > curr_distance &&
6077                                     (distance < next_distance ||
6078                                      next_distance == curr_distance))
6079                                         next_distance = distance;
6080
6081                                 /*
6082                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6083                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6084                                  * equally connected to A.
6085                                  */
6086                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6087                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6088
6089                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6090                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6091                         }
6092                         if (next_distance != curr_distance) {
6093                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6094                                 sched_domains_numa_levels = level;
6095                                 curr_distance = next_distance;
6096                         } else break;
6097                 }
6098
6099                 /*
6100                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6101                  */
6102                 if (!sched_debug())
6103                         break;
6104         }
6105         /*
6106          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6107          * identity distance node_distance(i,i).
6108          *
6109          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6110          * numbers.
6111          */
6112
6113         /*
6114          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6115          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6116          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6117          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6118          * in other functions.
6119          *
6120          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6121          */
6122         sched_domains_numa_levels = 0;
6123
6124         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6125         if (!sched_domains_numa_masks)
6126                 return;
6127
6128         /*
6129          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6130          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6131          */
6132         for (i = 0; i < level; i++) {
6133                 sched_domains_numa_masks[i] =
6134                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6135                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6136                         return;
6137
6138                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6139                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6140                         if (!mask)
6141                                 return;
6142
6143                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6144
6145                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6146                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6147                                         continue;
6148
6149                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6150                         }
6151                 }
6152         }
6153
6154         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6155                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6156         if (!tl)
6157                 return;
6158
6159         /*
6160          * Copy the default topology bits..
6161          */
6162         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6163                 tl[i] = default_topology[i];
6164
6165         /*
6166          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6167          */
6168         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6169                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6170                         .init = sd_numa_init,
6171                         .mask = sd_numa_mask,
6172                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6173                         .numa_level = j,
6174                 };
6175         }
6176
6177         sched_domain_topology = tl;
6178
6179         sched_domains_numa_levels = level;
6180 }
6181
6182 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6183 {
6184         int i, j;
6185         int node = cpu_to_node(cpu);
6186
6187         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6188                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6189                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6190                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6191                 }
6192         }
6193 }
6194
6195 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6196 {
6197         int i, j;
6198         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6199                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6200                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6201         }
6202 }
6203
6204 /*
6205  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6206  * are onlined.
6207  */
6208 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6209                                            unsigned long action,
6210                                            void *hcpu)
6211 {
6212         int cpu = (long)hcpu;
6213
6214         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6215         case CPU_ONLINE:
6216                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6217                 break;
6218
6219         case CPU_DEAD:
6220                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6221                 break;
6222
6223         default:
6224                 return NOTIFY_DONE;
6225         }
6226
6227         return NOTIFY_OK;
6228 }
6229 #else
6230 static inline void sched_init_numa(void)
6231 {
6232 }
6233
6234 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6235                                            unsigned long action,
6236                                            void *hcpu)
6237 {
6238         return 0;
6239 }
6240 #endif /* CONFIG_NUMA */
6241
6242 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6243 {
6244         struct sched_domain_topology_level *tl;
6245         int j;
6246
6247         for_each_sd_topology(tl) {
6248                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6249
6250                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6251                 if (!sdd->sd)
6252                         return -ENOMEM;
6253
6254                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6255                 if (!sdd->sg)
6256                         return -ENOMEM;
6257
6258                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6259                 if (!sdd->sgp)
6260                         return -ENOMEM;
6261
6262                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6263                         struct sched_domain *sd;
6264                         struct sched_group *sg;
6265                         struct sched_group_power *sgp;
6266
6267                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6268                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6269                         if (!sd)
6270                                 return -ENOMEM;
6271
6272                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6273
6274                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6275                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6276                         if (!sg)
6277                                 return -ENOMEM;
6278
6279                         sg->next = sg;
6280
6281                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6282
6283                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6284                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6285                         if (!sgp)
6286                                 return -ENOMEM;
6287
6288                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6289                 }
6290         }
6291
6292         return 0;
6293 }
6294
6295 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6296 {
6297         struct sched_domain_topology_level *tl;
6298         int j;
6299
6300         for_each_sd_topology(tl) {
6301                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6302
6303                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6304                         struct sched_domain *sd;
6305
6306                         if (sdd->sd) {
6307                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6308                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6309                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6310                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6311                         }
6312
6313                         if (sdd->sg)
6314                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6315                         if (sdd->sgp)
6316                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6317                 }
6318                 free_percpu(sdd->sd);
6319                 sdd->sd = NULL;
6320                 free_percpu(sdd->sg);
6321                 sdd->sg = NULL;
6322                 free_percpu(sdd->sgp);
6323                 sdd->sgp = NULL;
6324         }
6325 }
6326
6327 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6328                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6329                 struct sched_domain *child, int cpu)
6330 {
6331         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6332         if (!sd)
6333                 return child;
6334
6335         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6336         if (child) {
6337                 sd->level = child->level + 1;
6338                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6339                 child->parent = sd;
6340                 sd->child = child;
6341         }
6342         set_domain_attribute(sd, attr);
6343
6344         return sd;
6345 }
6346
6347 /*
6348  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6349  * to the individual cpus
6350  */
6351 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6352                                struct sched_domain_attr *attr)
6353 {
6354         enum s_alloc alloc_state;
6355         struct sched_domain *sd;
6356         struct s_data d;
6357         int i, ret = -ENOMEM;
6358
6359         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6360         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6361                 goto error;
6362
6363         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6364         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6365                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6366
6367                 sd = NULL;
6368                 for_each_sd_topology(tl) {
6369                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6370                         if (tl == sched_domain_topology)
6371                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6372                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6373                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6374                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6375                                 break;
6376                 }
6377         }
6378
6379         /* Build the groups for the domains */
6380         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6381                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6382                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6383                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6384                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6385                                         goto error;
6386                         } else {
6387                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6388                                         goto error;
6389                         }
6390                 }
6391         }
6392
6393         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6394         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6395                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6396                         continue;
6397
6398                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6399                         claim_allocations(i, sd);
6400                         init_sched_groups_power(i, sd);
6401                 }
6402         }
6403
6404         /* Attach the domains */
6405         rcu_read_lock();
6406         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6407                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6408                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6409         }
6410         rcu_read_unlock();
6411
6412         ret = 0;
6413 error:
6414         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6415         return ret;
6416 }
6417
6418 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6419 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6420 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6421                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6422
6423 /*
6424  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6425  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6426  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6427  */
6428 static cpumask_var_t fallback_doms;
6429
6430 /*
6431  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6432  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6433  * or 0 if it stayed the same.
6434  */
6435 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6436 {
6437         return 0;
6438 }
6439
6440 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6441 {
6442         int i;
6443         cpumask_var_t *doms;
6444
6445         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6446         if (!doms)
6447                 return NULL;
6448         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6449                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6450                         free_sched_domains(doms, i);
6451                         return NULL;
6452                 }
6453         }
6454         return doms;
6455 }
6456
6457 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6458 {
6459         unsigned int i;
6460         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6461                 free_cpumask_var(doms[i]);
6462         kfree(doms);
6463 }
6464
6465 /*
6466  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6467  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6468  * exclude other special cases in the future.
6469  */
6470 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6471 {
6472         int err;
6473
6474         arch_update_cpu_topology();
6475         ndoms_cur = 1;
6476         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6477         if (!doms_cur)
6478                 doms_cur = &fallback_doms;
6479         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6480         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6481         register_sched_domain_sysctl();
6482
6483         return err;
6484 }
6485
6486 /*
6487  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6488  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6489  */
6490 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6491 {
6492         int i;
6493
6494         rcu_read_lock();
6495         for_each_cpu(i, cpu_map)
6496                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6497         rcu_read_unlock();
6498 }
6499
6500 /* handle null as "default" */
6501 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6502                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6503 {
6504         struct sched_domain_attr tmp;
6505
6506         /* fast path */
6507         if (!new && !cur)
6508                 return 1;
6509
6510         tmp = SD_ATTR_INIT;
6511         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6512                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6513                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6514 }
6515
6516 /*
6517  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6518  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6519  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6520  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6521  *
6522  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6523  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6524  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6525  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6526  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6527  * it as it is.
6528  *
6529  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6530  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6531  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6532  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6533  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6534  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6535  *
6536  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6537  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6538  * and it will not create the default domain.
6539  *
6540  * Call with hotplug lock held
6541  */
6542 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6543                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6544 {
6545         int i, j, n;
6546         int new_topology;
6547
6548         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6549
6550         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6551         unregister_sched_domain_sysctl();
6552
6553         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6554         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6555
6556         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6557
6558         /* Destroy deleted domains */
6559         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6560                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6561                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6562                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6563                                 goto match1;
6564                 }
6565                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6566                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6567 match1:
6568                 ;
6569         }
6570
6571         n = ndoms_cur;
6572         if (doms_new == NULL) {
6573                 n = 0;
6574                 doms_new = &fallback_doms;
6575                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6576                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6577         }
6578
6579         /* Build new domains */
6580         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6581                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6582                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6583                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6584                                 goto match2;
6585                 }
6586                 /* no match - add a new doms_new */
6587                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6588 match2:
6589                 ;
6590         }
6591
6592         /* Remember the new sched domains */
6593         if (doms_cur != &fallback_doms)
6594                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6595         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6596         doms_cur = doms_new;
6597         dattr_cur = dattr_new;
6598         ndoms_cur = ndoms_new;
6599
6600         register_sched_domain_sysctl();
6601
6602         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6603 }
6604
6605 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6606
6607 /*
6608  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6609  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6610  * around partition_sched_domains().
6611  *
6612  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6613  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6614  */
6615 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6616                              void *hcpu)
6617 {
6618         switch (action) {
6619         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6620         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6621
6622                 /*
6623                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6624                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6625                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6626                  * domain, ignoring cpusets.
6627                  */
6628                 num_cpus_frozen--;
6629                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6630                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6631                         break;
6632                 }
6633
6634                 /*
6635                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6636                  * restore the original sched domains by considering the
6637                  * cpuset configurations.
6638                  */
6639
6640         case CPU_ONLINE:
6641         case CPU_DOWN_FAILED:
6642                 cpuset_update_active_cpus(true);
6643                 break;
6644         default:
6645                 return NOTIFY_DONE;
6646         }
6647         return NOTIFY_OK;
6648 }
6649
6650 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6651                                void *hcpu)
6652 {
6653         switch (action) {
6654         case CPU_DOWN_PREPARE:
6655                 cpuset_update_active_cpus(false);
6656                 break;
6657         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6658                 num_cpus_frozen++;
6659                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6660                 break;
6661         default:
6662                 return NOTIFY_DONE;
6663         }
6664         return NOTIFY_OK;
6665 }
6666
6667 void __init sched_init_smp(void)
6668 {
6669         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6670
6671         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6672         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6673
6674         sched_init_numa();
6675
6676         /*
6677          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6678          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6679          * happen.
6680          */
6681         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6682         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6683         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6684         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6685                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6686         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6687
6688         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6689         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6690         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6691
6692         init_hrtick();
6693
6694         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6695         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6696                 BUG();
6697         sched_init_granularity();
6698         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6699
6700         init_sched_rt_class();
6701         init_sched_dl_class();
6702 }
6703 #else
6704 void __init sched_init_smp(void)
6705 {
6706         sched_init_granularity();
6707 }
6708 #endif /* CONFIG_SMP */
6709
6710 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6711
6712 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6713 {
6714         return in_lock_functions(addr) ||
6715                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6716                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6717 }
6718
6719 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6720 /*
6721  * Default task group.
6722  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6723  */
6724 struct task_group root_task_group;
6725 LIST_HEAD(task_groups);
6726 #endif
6727
6728 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6729
6730 void __init sched_init(void)
6731 {
6732         int i, j;
6733         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6734
6735 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6736         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6737 #endif
6738 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6739         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6740 #endif
6741 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6742         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6743 #endif
6744         if (alloc_size) {
6745                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6746
6747 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6748                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6749                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6750
6751                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6752                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6753
6754 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6755 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6756                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6757                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6758
6759                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6760                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6761
6762 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6763 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6764                 for_each_possible_cpu(i) {
6765                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6766                         ptr += cpumask_size();
6767                 }
6768 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6769         }
6770
6771         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6772                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6773         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6774                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6775
6776 #ifdef CONFIG_SMP
6777         init_defrootdomain();
6778 #endif
6779
6780 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6781         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6782                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6783 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6784
6785 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6786         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6787         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6788         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6789         autogroup_init(&init_task);
6790
6791 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6792
6793         for_each_possible_cpu(i) {
6794                 struct rq *rq;
6795
6796                 rq = cpu_rq(i);
6797                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6798                 rq->nr_running = 0;
6799                 rq->calc_load_active = 0;
6800                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6801                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6802                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6803                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6804 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6805                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6806                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6807                 /*
6808                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6809                  *
6810                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6811                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6812                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6813                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6814                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6815                  * (se->load.weight).
6816                  *
6817                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6818                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6819                  * then A0's share of the cpu resource is:
6820                  *
6821                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6822                  *
6823                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6824                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6825                  */
6826                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6827                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6828 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6829
6830                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6831 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6832                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6833                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6834 #endif
6835
6836                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6837                         rq->cpu_load[j] = 0;
6838
6839                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6840
6841 #ifdef CONFIG_SMP
6842                 rq->sd = NULL;
6843                 rq->rd = NULL;
6844                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6845                 rq->post_schedule = 0;
6846                 rq->active_balance = 0;
6847                 rq->next_balance = jiffies;
6848                 rq->push_cpu = 0;
6849                 rq->cpu = i;
6850                 rq->online = 0;
6851                 rq->idle_stamp = 0;
6852                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6853                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6854
6855                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6856
6857                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6858 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6859                 rq->nohz_flags = 0;
6860 #endif
6861 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6862                 rq->last_sched_tick = 0;
6863 #endif
6864 #endif
6865                 init_rq_hrtick(rq);
6866                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6867         }
6868
6869         set_load_weight(&init_task);
6870
6871 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6872         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6873 #endif
6874
6875         /*
6876          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6877          */
6878         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6879         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6880
6881         /*
6882          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6883          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6884          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6885          * when this runqueue becomes "idle".
6886          */
6887         init_idle(current, smp_processor_id());
6888
6889         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6890
6891         /*
6892          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6893          */
6894         current->sched_class = &fair_sched_class;
6895
6896 #ifdef CONFIG_SMP
6897         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6898         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6899         if (cpu_isolated_map == NULL)
6900                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6901         idle_thread_set_boot_cpu();
6902 #endif
6903         init_sched_fair_class();
6904
6905         scheduler_running = 1;
6906 }
6907
6908 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6909 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6910 {
6911         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6912
6913         return (nested == preempt_offset);
6914 }
6915
6916 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6917 {
6918         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6919
6920         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6921         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6922             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6923                 return;
6924         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6925                 return;
6926         prev_jiffy = jiffies;
6927
6928         printk(KERN_ERR
6929                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6930                         file, line);
6931         printk(KERN_ERR
6932                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6933                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6934                         current->pid, current->comm);
6935
6936         debug_show_held_locks(current);
6937         if (irqs_disabled())
6938                 print_irqtrace_events(current);
6939         dump_stack();
6940 }
6941 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6942 #endif
6943
6944 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6945 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6946 {
6947         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6948         struct sched_attr attr = {
6949                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6950         };
6951         int old_prio = p->prio;
6952         int on_rq;
6953
6954         on_rq = p->on_rq;
6955         if (on_rq)
6956                 dequeue_task(rq, p, 0);
6957         __setscheduler(rq, p, &attr);
6958         if (on_rq) {
6959                 enqueue_task(rq, p, 0);
6960                 resched_task(rq->curr);
6961         }
6962
6963         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6964 }
6965
6966 void normalize_rt_tasks(void)
6967 {
6968         struct task_struct *g, *p;
6969         unsigned long flags;
6970         struct rq *rq;
6971
6972         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6973         do_each_thread(g, p) {
6974                 /*
6975                  * Only normalize user tasks:
6976                  */
6977                 if (!p->mm)
6978                         continue;
6979
6980                 p->se.exec_start                = 0;
6981 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6982                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6983                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6984                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6985 #endif
6986
6987                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6988                         /*
6989                          * Renice negative nice level userspace
6990                          * tasks back to 0:
6991                          */
6992                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6993                                 set_user_nice(p, 0);
6994                         continue;
6995                 }
6996
6997                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6998                 rq = __task_rq_lock(p);
6999
7000                 normalize_task(rq, p);
7001
7002                 __task_rq_unlock(rq);
7003                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7004         } while_each_thread(g, p);
7005
7006         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7007 }
7008
7009 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7010
7011 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7012 /*
7013  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7014  *
7015  * They can only be called when the whole system has been
7016  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7017  * activity can take place. Using them for anything else would
7018  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7019  * under any other configuration.
7020  */
7021
7022 /**
7023  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7024  * @cpu: the processor in question.
7025  *
7026  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7027  *
7028  * Return: The current task for @cpu.
7029  */
7030 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7031 {
7032         return cpu_curr(cpu);
7033 }
7034
7035 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7036
7037 #ifdef CONFIG_IA64
7038 /**
7039  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7040  * @cpu: the processor in question.
7041  * @p: the task pointer to set.
7042  *
7043  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7044  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7045  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7046  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7047  * and caller must save the original value of the current task (see
7048  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7049  * re-starting the system.
7050  *
7051  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7052  */
7053 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7054 {
7055         cpu_curr(cpu) = p;
7056 }
7057
7058 #endif
7059
7060 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7061 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7062 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7063
7064 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7065 {
7066         free_fair_sched_group(tg);
7067         free_rt_sched_group(tg);
7068         autogroup_free(tg);
7069         kfree(tg);
7070 }
7071
7072 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7073 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7074 {
7075         struct task_group *tg;
7076
7077         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7078         if (!tg)
7079                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7080
7081         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7082                 goto err;
7083
7084         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7085                 goto err;
7086
7087         return tg;
7088
7089 err:
7090         free_sched_group(tg);
7091         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7092 }
7093
7094 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7095 {
7096         unsigned long flags;
7097
7098         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7099         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7100
7101         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7102
7103         tg->parent = parent;
7104         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7105         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7106         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7107 }
7108
7109 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7110 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7111 {
7112         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7113         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7114 }
7115
7116 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7117 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7118 {
7119         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7120         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7121 }
7122
7123 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7124 {
7125         unsigned long flags;
7126         int i;
7127
7128         /* end participation in shares distribution */
7129         for_each_possible_cpu(i)
7130                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7131
7132         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7133         list_del_rcu(&tg->list);
7134         list_del_rcu(&tg->siblings);
7135         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7136 }
7137
7138 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7139  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7140  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7141  *      reflect its new group.
7142  */
7143 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7144 {
7145         struct task_group *tg;
7146         int on_rq, running;
7147         unsigned long flags;
7148         struct rq *rq;
7149
7150         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7151
7152         running = task_current(rq, tsk);
7153         on_rq = tsk->on_rq;
7154
7155         if (on_rq)
7156                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7157         if (unlikely(running))
7158                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7159
7160         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7161                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7162                           struct task_group, css);
7163         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7164         tsk->sched_task_group = tg;
7165
7166 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7167         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7168                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7169         else
7170 #endif
7171                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7172
7173         if (unlikely(running))
7174                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7175         if (on_rq)
7176                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7177
7178         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7179 }
7180 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7181
7182 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7183 /*
7184  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7185  */
7186 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7187
7188 /* Must be called with tasklist_lock held */
7189 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7190 {
7191         struct task_struct *g, *p;
7192
7193         do_each_thread(g, p) {
7194                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7195                         return 1;
7196         } while_each_thread(g, p);
7197
7198         return 0;
7199 }
7200
7201 struct rt_schedulable_data {
7202         struct task_group *tg;
7203         u64 rt_period;
7204         u64 rt_runtime;
7205 };
7206
7207 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7208 {
7209         struct rt_schedulable_data *d = data;
7210         struct task_group *child;
7211         unsigned long total, sum = 0;
7212         u64 period, runtime;
7213
7214         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7215         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7216
7217         if (tg == d->tg) {
7218                 period = d->rt_period;
7219                 runtime = d->rt_runtime;
7220         }
7221
7222         /*
7223          * Cannot have more runtime than the period.
7224          */
7225         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7226                 return -EINVAL;
7227
7228         /*
7229          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7230          */
7231         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7232                 return -EBUSY;
7233
7234         total = to_ratio(period, runtime);
7235
7236         /*
7237          * Nobody can have more than the global setting allows.
7238          */
7239         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7240                 return -EINVAL;
7241
7242         /*
7243          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7244          */
7245         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7246                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7247                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7248
7249                 if (child == d->tg) {
7250                         period = d->rt_period;
7251                         runtime = d->rt_runtime;
7252                 }
7253
7254                 sum += to_ratio(period, runtime);
7255         }
7256
7257         if (sum > total)
7258                 return -EINVAL;
7259
7260         return 0;
7261 }
7262
7263 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7264 {
7265         int ret;
7266
7267         struct rt_schedulable_data data = {
7268                 .tg = tg,
7269                 .rt_period = period,
7270                 .rt_runtime = runtime,
7271         };
7272
7273         rcu_read_lock();
7274         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7275         rcu_read_unlock();
7276
7277         return ret;
7278 }
7279
7280 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7281                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7282 {
7283         int i, err = 0;
7284
7285         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7286         read_lock(&tasklist_lock);
7287         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7288         if (err)
7289                 goto unlock;
7290
7291         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7292         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7293         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7294
7295         for_each_possible_cpu(i) {
7296                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7297
7298                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7299                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7300                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7301         }
7302         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7303 unlock:
7304         read_unlock(&tasklist_lock);
7305         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7306
7307         return err;
7308 }
7309
7310 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7311 {
7312         u64 rt_runtime, rt_period;
7313
7314         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7315         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7316         if (rt_runtime_us < 0)
7317                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7318
7319         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7320 }
7321
7322 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7323 {
7324         u64 rt_runtime_us;
7325
7326         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7327                 return -1;
7328
7329         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7330         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7331         return rt_runtime_us;
7332 }
7333
7334 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7335 {
7336         u64 rt_runtime, rt_period;
7337
7338         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7339         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7340
7341         if (rt_period == 0)
7342                 return -EINVAL;
7343
7344         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7345 }
7346
7347 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7348 {
7349         u64 rt_period_us;
7350
7351         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7352         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7353         return rt_period_us;
7354 }
7355 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7356
7357 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7358 static int sched_rt_global_constraints(void)
7359 {
7360         int ret = 0;
7361
7362         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7363         read_lock(&tasklist_lock);
7364         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7365         read_unlock(&tasklist_lock);
7366         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7367
7368         return ret;
7369 }
7370
7371 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7372 {
7373         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7374         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7375                 return 0;
7376
7377         return 1;
7378 }
7379
7380 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7381 static int sched_rt_global_constraints(void)
7382 {
7383         unsigned long flags;
7384         int i, ret = 0;
7385
7386         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7387         for_each_possible_cpu(i) {
7388                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7389
7390                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7391                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7392                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7393         }
7394         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7395
7396         return ret;
7397 }
7398 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7399
7400 static int sched_dl_global_constraints(void)
7401 {
7402         u64 runtime = global_rt_runtime();
7403         u64 period = global_rt_period();
7404         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7405         int cpu, ret = 0;
7406
7407         /*
7408          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7409          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7410          * any of the root_domains.
7411          *
7412          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7413          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7414          * solutions is welcome!
7415          */
7416         for_each_possible_cpu(cpu) {
7417                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7418
7419                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
7420                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7421                         ret = -EBUSY;
7422                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
7423
7424                 if (ret)
7425                         break;
7426         }
7427
7428         return ret;
7429 }
7430
7431 static void sched_dl_do_global(void)
7432 {
7433         u64 new_bw = -1;
7434         int cpu;
7435
7436         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7437         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7438
7439         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7440                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7441
7442         /*
7443          * FIXME: As above...
7444          */
7445         for_each_possible_cpu(cpu) {
7446                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7447
7448                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
7449                 dl_b->bw = new_bw;
7450                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
7451         }
7452 }
7453
7454 static int sched_rt_global_validate(void)
7455 {
7456         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7457                 return -EINVAL;
7458
7459         if (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period)
7460                 return -EINVAL;
7461
7462         return 0;
7463 }
7464
7465 static void sched_rt_do_global(void)
7466 {
7467         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7468         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7469 }
7470
7471 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7472                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7473                 loff_t *ppos)
7474 {
7475         int old_period, old_runtime;
7476         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7477         int ret;
7478
7479         mutex_lock(&mutex);
7480         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7481         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7482
7483         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7484
7485         if (!ret && write) {
7486                 ret = sched_rt_global_validate();
7487                 if (ret)
7488                         goto undo;
7489
7490                 ret = sched_rt_global_constraints();
7491                 if (ret)
7492                         goto undo;
7493
7494                 ret = sched_dl_global_constraints();
7495                 if (ret)
7496                         goto undo;
7497
7498                 sched_rt_do_global();
7499                 sched_dl_do_global();
7500         }
7501         if (0) {
7502 undo:
7503                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7504                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7505         }
7506         mutex_unlock(&mutex);
7507
7508         return ret;
7509 }
7510
7511 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7512                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7513                 loff_t *ppos)
7514 {
7515         int ret;
7516         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7517
7518         mutex_lock(&mutex);
7519         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7520         /* make sure that internally we keep jiffies */
7521         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7522         if (!ret && write) {
7523                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7524                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7525         }
7526         mutex_unlock(&mutex);
7527         return ret;
7528 }
7529
7530 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7531
7532 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7533 {
7534         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7535 }
7536
7537 static struct cgroup_subsys_state *
7538 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7539 {
7540         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7541         struct task_group *tg;
7542
7543         if (!parent) {
7544                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7545                 return &root_task_group.css;
7546         }
7547
7548         tg = sched_create_group(parent);
7549         if (IS_ERR(tg))
7550                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7551
7552         return &tg->css;
7553 }
7554
7555 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7556 {
7557         struct task_group *tg = css_tg(css);
7558         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7559
7560         if (parent)
7561                 sched_online_group(tg, parent);
7562         return 0;
7563 }
7564
7565 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7566 {
7567         struct task_group *tg = css_tg(css);
7568
7569         sched_destroy_group(tg);
7570 }
7571
7572 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7573 {
7574         struct task_group *tg = css_tg(css);
7575
7576         sched_offline_group(tg);
7577 }
7578
7579 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7580                                  struct cgroup_taskset *tset)
7581 {
7582         struct task_struct *task;
7583
7584         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7585 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7586                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7587                         return -EINVAL;
7588 #else
7589                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7590                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7591                         return -EINVAL;
7592 #endif
7593         }
7594         return 0;
7595 }
7596
7597 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7598                               struct cgroup_taskset *tset)
7599 {
7600         struct task_struct *task;
7601
7602         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7603                 sched_move_task(task);
7604 }
7605
7606 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7607                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7608                             struct task_struct *task)
7609 {
7610         /*
7611          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7612          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7613          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7614          */
7615         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7616                 return;
7617
7618         sched_move_task(task);
7619 }
7620
7621 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7622 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7623                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7624 {
7625         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7626 }
7627
7628 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7629                                struct cftype *cft)
7630 {
7631         struct task_group *tg = css_tg(css);
7632
7633         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7634 }
7635
7636 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7637 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7638
7639 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7640 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7641
7642 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7643
7644 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7645 {
7646         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7647         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7648
7649         if (tg == &root_task_group)
7650                 return -EINVAL;
7651
7652         /*
7653          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7654          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7655          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7656          */
7657         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7658                 return -EINVAL;
7659
7660         /*
7661          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7662          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7663          * feasibility.
7664          */
7665         if (period > max_cfs_quota_period)
7666                 return -EINVAL;
7667
7668         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7669         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7670         if (ret)
7671                 goto out_unlock;
7672
7673         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7674         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7675         /*
7676          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7677          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7678          */
7679         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7680                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7681         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7682         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7683         cfs_b->quota = quota;
7684
7685         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7686         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7687         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7688                 /* force a reprogram */
7689                 cfs_b->timer_active = 0;
7690                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7691         }
7692         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7693
7694         for_each_possible_cpu(i) {
7695                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7696                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7697
7698                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7699                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7700                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7701
7702                 if (cfs_rq->throttled)
7703                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7704                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7705         }
7706         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7707                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7708 out_unlock:
7709         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7710
7711         return ret;
7712 }
7713
7714 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7715 {
7716         u64 quota, period;
7717
7718         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7719         if (cfs_quota_us < 0)
7720                 quota = RUNTIME_INF;
7721         else
7722                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7723
7724         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7725 }
7726
7727 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7728 {
7729         u64 quota_us;
7730
7731         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7732                 return -1;
7733
7734         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7735         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7736
7737         return quota_us;
7738 }
7739
7740 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7741 {
7742         u64 quota, period;
7743
7744         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7745         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7746
7747         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7748 }
7749
7750 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7751 {
7752         u64 cfs_period_us;
7753
7754         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7755         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7756
7757         return cfs_period_us;
7758 }
7759
7760 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7761                                   struct cftype *cft)
7762 {
7763         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7764 }
7765
7766 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7767                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7768 {
7769         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7770 }
7771
7772 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7773                                    struct cftype *cft)
7774 {
7775         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7776 }
7777
7778 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7779                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7780 {
7781         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7782 }
7783
7784 struct cfs_schedulable_data {
7785         struct task_group *tg;
7786         u64 period, quota;
7787 };
7788
7789 /*
7790  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7791  * note: units are usecs
7792  */
7793 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7794                                struct cfs_schedulable_data *d)
7795 {
7796         u64 quota, period;
7797
7798         if (tg == d->tg) {
7799                 period = d->period;
7800                 quota = d->quota;
7801         } else {
7802                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7803                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7804         }
7805
7806         /* note: these should typically be equivalent */
7807         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7808                 return RUNTIME_INF;
7809
7810         return to_ratio(period, quota);
7811 }
7812
7813 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7814 {
7815         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7816         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7817         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7818
7819         if (!tg->parent) {
7820                 quota = RUNTIME_INF;
7821         } else {
7822                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7823
7824                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7825                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7826
7827                 /*
7828                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7829                  * limit is set
7830                  */
7831                 if (quota == RUNTIME_INF)
7832                         quota = parent_quota;
7833                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7834                         return -EINVAL;
7835         }
7836         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7837
7838         return 0;
7839 }
7840
7841 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7842 {
7843         int ret;
7844         struct cfs_schedulable_data data = {
7845                 .tg = tg,
7846                 .period = period,
7847                 .quota = quota,
7848         };
7849
7850         if (quota != RUNTIME_INF) {
7851                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7852                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7853         }
7854
7855         rcu_read_lock();
7856         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7857         rcu_read_unlock();
7858
7859         return ret;
7860 }
7861
7862 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7863                 struct cgroup_map_cb *cb)
7864 {
7865         struct task_group *tg = css_tg(css);
7866         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7867
7868         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7869         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7870         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7871
7872         return 0;
7873 }
7874 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7875 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7876
7877 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7878 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7879                                 struct cftype *cft, s64 val)
7880 {
7881         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7882 }
7883
7884 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7885                                struct cftype *cft)
7886 {
7887         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7888 }
7889
7890 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7891                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7892 {
7893         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7894 }
7895
7896 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7897                                    struct cftype *cft)
7898 {
7899         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7900 }
7901 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7902
7903 static struct cftype cpu_files[] = {
7904 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7905         {
7906                 .name = "shares",
7907                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7908                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7909         },
7910 #endif
7911 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7912         {
7913                 .name = "cfs_quota_us",
7914                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7915                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7916         },
7917         {
7918                 .name = "cfs_period_us",
7919                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7920                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7921         },
7922         {
7923                 .name = "stat",
7924                 .read_map = cpu_stats_show,
7925         },
7926 #endif
7927 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7928         {
7929                 .name = "rt_runtime_us",
7930                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7931                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7932         },
7933         {
7934                 .name = "rt_period_us",
7935                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7936                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7937         },
7938 #endif
7939         { }     /* terminate */
7940 };
7941
7942 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7943         .name           = "cpu",
7944         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7945         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7946         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7947         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7948         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7949         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7950         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7951         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7952         .base_cftypes   = cpu_files,
7953         .early_init     = 1,
7954 };
7955
7956 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7957
7958 void dump_cpu_task(int cpu)
7959 {
7960         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7961         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7962 }