]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/sched/core.c
93a2836b62205d6264c3271d5521264870ca5f5e
[~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  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
301  */
302 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
303         __acquires(rq->lock)
304 {
305         struct rq *rq;
306
307         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
308
309         for (;;) {
310                 rq = task_rq(p);
311                 raw_spin_lock(&rq->lock);
312                 if (likely(rq == task_rq(p)))
313                         return rq;
314                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
315         }
316 }
317
318 /*
319  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
320  */
321 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
322         __acquires(p->pi_lock)
323         __acquires(rq->lock)
324 {
325         struct rq *rq;
326
327         for (;;) {
328                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
329                 rq = task_rq(p);
330                 raw_spin_lock(&rq->lock);
331                 if (likely(rq == task_rq(p)))
332                         return rq;
333                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
334                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
335         }
336 }
337
338 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
339         __releases(rq->lock)
340 {
341         raw_spin_unlock(&rq->lock);
342 }
343
344 static inline void
345 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
346         __releases(rq->lock)
347         __releases(p->pi_lock)
348 {
349         raw_spin_unlock(&rq->lock);
350         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
351 }
352
353 /*
354  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
355  */
356 static struct rq *this_rq_lock(void)
357         __acquires(rq->lock)
358 {
359         struct rq *rq;
360
361         local_irq_disable();
362         rq = this_rq();
363         raw_spin_lock(&rq->lock);
364
365         return rq;
366 }
367
368 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
369 /*
370  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398
399 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
400 {
401         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
402         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
403
404         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
405 }
406
407 /*
408  * called from hardirq (IPI) context
409  */
410 static void __hrtick_start(void *arg)
411 {
412         struct rq *rq = arg;
413
414         raw_spin_lock(&rq->lock);
415         __hrtick_restart(rq);
416         rq->hrtick_csd_pending = 0;
417         raw_spin_unlock(&rq->lock);
418 }
419
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
428         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
429
430         hrtimer_set_expires(timer, time);
431
432         if (rq == this_rq()) {
433                 __hrtick_restart(rq);
434         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
435                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
436                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
437         }
438 }
439
440 static int
441 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
442 {
443         int cpu = (int)(long)hcpu;
444
445         switch (action) {
446         case CPU_UP_CANCELED:
447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
448         case CPU_DOWN_PREPARE:
449         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
450         case CPU_DEAD:
451         case CPU_DEAD_FROZEN:
452                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
453                 return NOTIFY_OK;
454         }
455
456         return NOTIFY_DONE;
457 }
458
459 static __init void init_hrtick(void)
460 {
461         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
462 }
463 #else
464 /*
465  * Called to set the hrtick timer state.
466  *
467  * called with rq->lock held and irqs disabled
468  */
469 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
470 {
471         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
472                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
473 }
474
475 static inline void init_hrtick(void)
476 {
477 }
478 #endif /* CONFIG_SMP */
479
480 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
481 {
482 #ifdef CONFIG_SMP
483         rq->hrtick_csd_pending = 0;
484
485         rq->hrtick_csd.flags = 0;
486         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
487         rq->hrtick_csd.info = rq;
488 #endif
489
490         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
491         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
492 }
493 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
495 {
496 }
497
498 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
499 {
500 }
501
502 static inline void init_hrtick(void)
503 {
504 }
505 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
506
507 /*
508  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
509  *
510  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
511  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
512  * the target CPU.
513  */
514 void resched_task(struct task_struct *p)
515 {
516         int cpu;
517
518         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
519
520         if (test_tsk_need_resched(p))
521                 return;
522
523         set_tsk_need_resched(p);
524
525         cpu = task_cpu(p);
526         if (cpu == smp_processor_id()) {
527                 set_preempt_need_resched();
528                 return;
529         }
530
531         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
532         smp_mb();
533         if (!tsk_is_polling(p))
534                 smp_send_reschedule(cpu);
535 }
536
537 void resched_cpu(int cpu)
538 {
539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
540         unsigned long flags;
541
542         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
543                 return;
544         resched_task(cpu_curr(cpu));
545         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
546 }
547
548 #ifdef CONFIG_SMP
549 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
550 /*
551  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
552  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
553  *
554  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
555  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
556  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
557  */
558 int get_nohz_timer_target(void)
559 {
560         int cpu = smp_processor_id();
561         int i;
562         struct sched_domain *sd;
563
564         rcu_read_lock();
565         for_each_domain(cpu, sd) {
566                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
567                         if (!idle_cpu(i)) {
568                                 cpu = i;
569                                 goto unlock;
570                         }
571                 }
572         }
573 unlock:
574         rcu_read_unlock();
575         return cpu;
576 }
577 /*
578  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
579  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
580  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
581  * idle system the next event might even be infinite time into the
582  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
583  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
584  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
585  * wheel for the next timer event.
586  */
587 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
588 {
589         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
590
591         if (cpu == smp_processor_id())
592                 return;
593
594         /*
595          * This is safe, as this function is called with the timer
596          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
597          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
598          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
599          * timer into account automatically.
600          */
601         if (rq->curr != rq->idle)
602                 return;
603
604         /*
605          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
606          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
607          * idle task through an additional NOOP schedule()
608          */
609         set_tsk_need_resched(rq->idle);
610
611         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
612         smp_mb();
613         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
614                 smp_send_reschedule(cpu);
615 }
616
617 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
618 {
619         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
620                 if (cpu != smp_processor_id() ||
621                     tick_nohz_tick_stopped())
622                         smp_send_reschedule(cpu);
623                 return true;
624         }
625
626         return false;
627 }
628
629 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
630 {
631         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
632                 wake_up_idle_cpu(cpu);
633 }
634
635 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
636 {
637         int cpu = smp_processor_id();
638
639         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
640                 return false;
641
642         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
643                 return true;
644
645         /*
646          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
647          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
648          */
649         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
650         return false;
651 }
652
653 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
654
655 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
656 {
657         return false;
658 }
659
660 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
661
662 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
663 bool sched_can_stop_tick(void)
664 {
665        struct rq *rq;
666
667        rq = this_rq();
668
669        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
670        smp_rmb();
671
672        /* More than one running task need preemption */
673        if (rq->nr_running > 1)
674                return false;
675
676        return true;
677 }
678 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
679
680 void sched_avg_update(struct rq *rq)
681 {
682         s64 period = sched_avg_period();
683
684         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
685                 /*
686                  * Inline assembly required to prevent the compiler
687                  * optimising this loop into a divmod call.
688                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
689                  */
690                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
691                 rq->age_stamp += period;
692                 rq->rt_avg /= 2;
693         }
694 }
695
696 #endif /* CONFIG_SMP */
697
698 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
699                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
700 /*
701  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
702  * node and @up when leaving it for the final time.
703  *
704  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
705  */
706 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
707                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
708 {
709         struct task_group *parent, *child;
710         int ret;
711
712         parent = from;
713
714 down:
715         ret = (*down)(parent, data);
716         if (ret)
717                 goto out;
718         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
719                 parent = child;
720                 goto down;
721
722 up:
723                 continue;
724         }
725         ret = (*up)(parent, data);
726         if (ret || parent == from)
727                 goto out;
728
729         child = parent;
730         parent = parent->parent;
731         if (parent)
732                 goto up;
733 out:
734         return ret;
735 }
736
737 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
738 {
739         return 0;
740 }
741 #endif
742
743 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
744 {
745         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
746         struct load_weight *load = &p->se.load;
747
748         /*
749          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
750          */
751         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
752                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
753                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
754                 return;
755         }
756
757         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
758         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
759 }
760
761 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
762 {
763         update_rq_clock(rq);
764         sched_info_queued(rq, p);
765         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
766 }
767
768 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
769 {
770         update_rq_clock(rq);
771         sched_info_dequeued(rq, p);
772         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
773 }
774
775 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
776 {
777         if (task_contributes_to_load(p))
778                 rq->nr_uninterruptible--;
779
780         enqueue_task(rq, p, flags);
781 }
782
783 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
784 {
785         if (task_contributes_to_load(p))
786                 rq->nr_uninterruptible++;
787
788         dequeue_task(rq, p, flags);
789 }
790
791 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
792 {
793 /*
794  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
795  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
796  */
797 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
798         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
799 #endif
800 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
801         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
802
803         /*
804          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
805          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
806          * {soft,}irq region.
807          *
808          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
809          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
810          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
811          * monotonic.
812          *
813          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
814          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
815          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
816          * atomic ops.
817          */
818         if (irq_delta > delta)
819                 irq_delta = delta;
820
821         rq->prev_irq_time += irq_delta;
822         delta -= irq_delta;
823 #endif
824 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
825         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
826                 u64 st;
827
828                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
829                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
830
831                 if (unlikely(steal > delta))
832                         steal = delta;
833
834                 st = steal_ticks(steal);
835                 steal = st * TICK_NSEC;
836
837                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
838
839                 delta -= steal;
840         }
841 #endif
842
843         rq->clock_task += delta;
844
845 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
846         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
847                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
848 #endif
849 }
850
851 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
852 {
853         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
854         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
855
856         if (stop) {
857                 /*
858                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
859                  * userspace knows about and won't get confused about.
860                  *
861                  * Also, it will make PI more or less work without too
862                  * much confusion -- but then, stop work should not
863                  * rely on PI working anyway.
864                  */
865                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
866
867                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
868         }
869
870         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
871
872         if (old_stop) {
873                 /*
874                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
875                  * it can die in pieces.
876                  */
877                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
878         }
879 }
880
881 /*
882  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
883  */
884 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
885 {
886         return p->static_prio;
887 }
888
889 /*
890  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
891  * without taking RT-inheritance into account. Might be
892  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
893  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
894  * estimator recalculates.
895  */
896 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
897 {
898         int prio;
899
900         if (task_has_dl_policy(p))
901                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
902         else if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1017 {
1018         if (p->on_rq) {
1019                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1020
1021                 src_rq = task_rq(p);
1022                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1023
1024                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1025                 set_task_cpu(p, cpu);
1026                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1027                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1028         } else {
1029                 /*
1030                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1031                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1032                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1033                  */
1034                 p->wake_cpu = cpu;
1035         }
1036 }
1037
1038 struct migration_swap_arg {
1039         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1040         int src_cpu, dst_cpu;
1041 };
1042
1043 static int migrate_swap_stop(void *data)
1044 {
1045         struct migration_swap_arg *arg = data;
1046         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1047         int ret = -EAGAIN;
1048
1049         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1050         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1051
1052         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1053                         &arg->dst_task->pi_lock);
1054         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1055         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1056                 goto unlock;
1057
1058         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1059                 goto unlock;
1060
1061         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1062                 goto unlock;
1063
1064         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1065                 goto unlock;
1066
1067         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1068         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1069
1070         ret = 0;
1071
1072 unlock:
1073         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1074         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1075         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1076
1077         return ret;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Cross migrate two tasks
1082  */
1083 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1084 {
1085         struct migration_swap_arg arg;
1086         int ret = -EINVAL;
1087
1088         arg = (struct migration_swap_arg){
1089                 .src_task = cur,
1090                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1091                 .dst_task = p,
1092                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1093         };
1094
1095         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1096                 goto out;
1097
1098         /*
1099          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1100          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1101          */
1102         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1106                 goto out;
1107
1108         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1109                 goto out;
1110
1111         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1112
1113 out:
1114         return ret;
1115 }
1116
1117 struct migration_arg {
1118         struct task_struct *task;
1119         int dest_cpu;
1120 };
1121
1122 static int migration_cpu_stop(void *data);
1123
1124 /*
1125  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1126  *
1127  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1128  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1129  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1130  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1131  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1132  * @p has remained unscheduled the whole time.
1133  *
1134  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1135  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1136  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1137  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1138  * waiting to become inactive.
1139  */
1140 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1141 {
1142         unsigned long flags;
1143         int running, on_rq;
1144         unsigned long ncsw;
1145         struct rq *rq;
1146
1147         for (;;) {
1148                 /*
1149                  * We do the initial early heuristics without holding
1150                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1151                  * the runqueue lock when things look like they will
1152                  * work out!
1153                  */
1154                 rq = task_rq(p);
1155
1156                 /*
1157                  * If the task is actively running on another CPU
1158                  * still, just relax and busy-wait without holding
1159                  * any locks.
1160                  *
1161                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1162                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1163                  * But we don't care, since "task_running()" will
1164                  * return false if the runqueue has changed and p
1165                  * is actually now running somewhere else!
1166                  */
1167                 while (task_running(rq, p)) {
1168                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1169                                 return 0;
1170                         cpu_relax();
1171                 }
1172
1173                 /*
1174                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1175                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1176                  * just go back and repeat.
1177                  */
1178                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1179                 trace_sched_wait_task(p);
1180                 running = task_running(rq, p);
1181                 on_rq = p->on_rq;
1182                 ncsw = 0;
1183                 if (!match_state || p->state == match_state)
1184                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1185                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1186
1187                 /*
1188                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1189                  */
1190                 if (unlikely(!ncsw))
1191                         break;
1192
1193                 /*
1194                  * Was it really running after all now that we
1195                  * checked with the proper locks actually held?
1196                  *
1197                  * Oops. Go back and try again..
1198                  */
1199                 if (unlikely(running)) {
1200                         cpu_relax();
1201                         continue;
1202                 }
1203
1204                 /*
1205                  * It's not enough that it's not actively running,
1206                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1207                  * preempted!
1208                  *
1209                  * So if it was still runnable (but just not actively
1210                  * running right now), it's preempted, and we should
1211                  * yield - it could be a while.
1212                  */
1213                 if (unlikely(on_rq)) {
1214                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1215
1216                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1217                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1218                         continue;
1219                 }
1220
1221                 /*
1222                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1223                  * runnable, which means that it will never become
1224                  * running in the future either. We're all done!
1225                  */
1226                 break;
1227         }
1228
1229         return ncsw;
1230 }
1231
1232 /***
1233  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1234  * @p: the to-be-kicked thread
1235  *
1236  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1237  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1238  *
1239  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1240  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1241  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1242  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1243  * achieved as well.
1244  */
1245 void kick_process(struct task_struct *p)
1246 {
1247         int cpu;
1248
1249         preempt_disable();
1250         cpu = task_cpu(p);
1251         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1252                 smp_send_reschedule(cpu);
1253         preempt_enable();
1254 }
1255 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1256 #endif /* CONFIG_SMP */
1257
1258 #ifdef CONFIG_SMP
1259 /*
1260  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1261  */
1262 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1263 {
1264         int nid = cpu_to_node(cpu);
1265         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1266         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1267         int dest_cpu;
1268
1269         /*
1270          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1271          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1272          * select the cpu on the other node.
1273          */
1274         if (nid != -1) {
1275                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1276
1277                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1278                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1279                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1280                                 continue;
1281                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1282                                 continue;
1283                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1284                                 return dest_cpu;
1285                 }
1286         }
1287
1288         for (;;) {
1289                 /* Any allowed, online CPU? */
1290                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1291                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1292                                 continue;
1293                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1294                                 continue;
1295                         goto out;
1296                 }
1297
1298                 switch (state) {
1299                 case cpuset:
1300                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1301                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1302                         state = possible;
1303                         break;
1304
1305                 case possible:
1306                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1307                         state = fail;
1308                         break;
1309
1310                 case fail:
1311                         BUG();
1312                         break;
1313                 }
1314         }
1315
1316 out:
1317         if (state != cpuset) {
1318                 /*
1319                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1320                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1321                  * leave kernel.
1322                  */
1323                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1324                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1325                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1326                 }
1327         }
1328
1329         return dest_cpu;
1330 }
1331
1332 /*
1333  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1334  */
1335 static inline
1336 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1337 {
1338         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1339
1340         /*
1341          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1342          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1343          * cpu.
1344          *
1345          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1346          *
1347          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1348          *   not worry about this generic constraint ]
1349          */
1350         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1351                      !cpu_online(cpu)))
1352                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1353
1354         return cpu;
1355 }
1356
1357 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1358 {
1359         s64 diff = sample - *avg;
1360         *avg += diff >> 3;
1361 }
1362 #endif
1363
1364 static void
1365 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1366 {
1367 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1368         struct rq *rq = this_rq();
1369
1370 #ifdef CONFIG_SMP
1371         int this_cpu = smp_processor_id();
1372
1373         if (cpu == this_cpu) {
1374                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1375                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1376         } else {
1377                 struct sched_domain *sd;
1378
1379                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1380                 rcu_read_lock();
1381                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1382                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1383                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1384                                 break;
1385                         }
1386                 }
1387                 rcu_read_unlock();
1388         }
1389
1390         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1391                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1392
1393 #endif /* CONFIG_SMP */
1394
1395         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1396         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1397
1398         if (wake_flags & WF_SYNC)
1399                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1400
1401 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1402 }
1403
1404 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1405 {
1406         activate_task(rq, p, en_flags);
1407         p->on_rq = 1;
1408
1409         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1410         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1411                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1412 }
1413
1414 /*
1415  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1416  */
1417 static void
1418 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1419 {
1420         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1421         trace_sched_wakeup(p, true);
1422
1423         p->state = TASK_RUNNING;
1424 #ifdef CONFIG_SMP
1425         if (p->sched_class->task_woken)
1426                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1427
1428         if (rq->idle_stamp) {
1429                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1430                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1431
1432                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1433
1434                 if (rq->avg_idle > max)
1435                         rq->avg_idle = max;
1436
1437                 rq->idle_stamp = 0;
1438         }
1439 #endif
1440 }
1441
1442 static void
1443 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1444 {
1445 #ifdef CONFIG_SMP
1446         if (p->sched_contributes_to_load)
1447                 rq->nr_uninterruptible--;
1448 #endif
1449
1450         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1451         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1452 }
1453
1454 /*
1455  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1456  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1457  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1458  * the task is still ->on_rq.
1459  */
1460 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1461 {
1462         struct rq *rq;
1463         int ret = 0;
1464
1465         rq = __task_rq_lock(p);
1466         if (p->on_rq) {
1467                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1468                 update_rq_clock(rq);
1469                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1470                 ret = 1;
1471         }
1472         __task_rq_unlock(rq);
1473
1474         return ret;
1475 }
1476
1477 #ifdef CONFIG_SMP
1478 static void sched_ttwu_pending(void)
1479 {
1480         struct rq *rq = this_rq();
1481         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1482         struct task_struct *p;
1483
1484         raw_spin_lock(&rq->lock);
1485
1486         while (llist) {
1487                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1488                 llist = llist_next(llist);
1489                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1490         }
1491
1492         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1493 }
1494
1495 void scheduler_ipi(void)
1496 {
1497         /*
1498          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1499          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1500          * this IPI.
1501          */
1502         preempt_fold_need_resched();
1503
1504         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1505                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1506                         && !got_nohz_idle_kick())
1507                 return;
1508
1509         /*
1510          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1511          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1512          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1513          * we do call them.
1514          *
1515          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1516          * properly.
1517          *
1518          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1519          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1520          * somewhat pessimize the simple resched case.
1521          */
1522         irq_enter();
1523         tick_nohz_full_check();
1524         sched_ttwu_pending();
1525
1526         /*
1527          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1528          */
1529         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1530                 this_rq()->idle_balance = 1;
1531                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1532         }
1533         irq_exit();
1534 }
1535
1536 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1537 {
1538         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1539                 smp_send_reschedule(cpu);
1540 }
1541
1542 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1543 {
1544         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1545 }
1546 #endif /* CONFIG_SMP */
1547
1548 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1549 {
1550         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1551
1552 #if defined(CONFIG_SMP)
1553         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1554                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1555                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1556                 return;
1557         }
1558 #endif
1559
1560         raw_spin_lock(&rq->lock);
1561         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1562         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1563 }
1564
1565 /**
1566  * try_to_wake_up - wake up a thread
1567  * @p: the thread to be awakened
1568  * @state: the mask of task states that can be woken
1569  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1570  *
1571  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1572  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1573  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1574  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1575  * runnable without the overhead of this.
1576  *
1577  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1578  * or @state didn't match @p's state.
1579  */
1580 static int
1581 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1582 {
1583         unsigned long flags;
1584         int cpu, success = 0;
1585
1586         /*
1587          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1588          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1589          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1590          * set_current_state() the waiting thread does.
1591          */
1592         smp_mb__before_spinlock();
1593         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1594         if (!(p->state & state))
1595                 goto out;
1596
1597         success = 1; /* we're going to change ->state */
1598         cpu = task_cpu(p);
1599
1600         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1601                 goto stat;
1602
1603 #ifdef CONFIG_SMP
1604         /*
1605          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1606          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1607          */
1608         while (p->on_cpu)
1609                 cpu_relax();
1610         /*
1611          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1612          */
1613         smp_rmb();
1614
1615         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1616         p->state = TASK_WAKING;
1617
1618         if (p->sched_class->task_waking)
1619                 p->sched_class->task_waking(p);
1620
1621         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1622         if (task_cpu(p) != cpu) {
1623                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1624                 set_task_cpu(p, cpu);
1625         }
1626 #endif /* CONFIG_SMP */
1627
1628         ttwu_queue(p, cpu);
1629 stat:
1630         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1631 out:
1632         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1633
1634         return success;
1635 }
1636
1637 /**
1638  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1639  * @p: the thread to be awakened
1640  *
1641  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1642  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1643  * the current task.
1644  */
1645 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1646 {
1647         struct rq *rq = task_rq(p);
1648
1649         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1650             WARN_ON_ONCE(p == current))
1651                 return;
1652
1653         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1654
1655         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1656                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1657                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1658                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1659         }
1660
1661         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1662                 goto out;
1663
1664         if (!p->on_rq)
1665                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1666
1667         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1668         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1669 out:
1670         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1671 }
1672
1673 /**
1674  * wake_up_process - Wake up a specific process
1675  * @p: The process to be woken up.
1676  *
1677  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1678  * processes.
1679  *
1680  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1681  *
1682  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1683  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1684  */
1685 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1686 {
1687         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1688         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1689 }
1690 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1691
1692 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1693 {
1694         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1695 }
1696
1697 /*
1698  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1699  * p is forked by current.
1700  *
1701  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1702  */
1703 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1704 {
1705         p->on_rq                        = 0;
1706
1707         p->se.on_rq                     = 0;
1708         p->se.exec_start                = 0;
1709         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1710         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1711         p->se.nr_migrations             = 0;
1712         p->se.vruntime                  = 0;
1713         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1714
1715 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1716         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1717 #endif
1718
1719         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1720         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1721         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1722         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1723         p->dl.dl_period = 0;
1724         p->dl.flags = 0;
1725
1726         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1727
1728 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1729         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1730 #endif
1731
1732 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1733         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1734                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1735                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1736         }
1737
1738         if (clone_flags & CLONE_VM)
1739                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1740         else
1741                 p->numa_preferred_nid = -1;
1742
1743         p->node_stamp = 0ULL;
1744         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1745         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1746         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1747         p->numa_faults = NULL;
1748         p->numa_faults_buffer = NULL;
1749
1750         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1751         p->numa_group = NULL;
1752 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1753 }
1754
1755 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1756 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1757 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1758 {
1759         if (enabled)
1760                 sched_feat_set("NUMA");
1761         else
1762                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1763 }
1764 #else
1765 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1766
1767 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1768 {
1769         numabalancing_enabled = enabled;
1770 }
1771 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1772 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1773
1774 /*
1775  * fork()/clone()-time setup:
1776  */
1777 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1778 {
1779         unsigned long flags;
1780         int cpu = get_cpu();
1781
1782         __sched_fork(clone_flags, p);
1783         /*
1784          * We mark the process as running here. This guarantees that
1785          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1786          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1787          */
1788         p->state = TASK_RUNNING;
1789
1790         /*
1791          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1792          */
1793         p->prio = current->normal_prio;
1794
1795         /*
1796          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1797          */
1798         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1799                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1800                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1801                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1802                         p->rt_priority = 0;
1803                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1804                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1805
1806                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1807                 set_load_weight(p);
1808
1809                 /*
1810                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1811                  * fulfilled its duty:
1812                  */
1813                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1814         }
1815
1816         if (dl_prio(p->prio)) {
1817                 put_cpu();
1818                 return -EAGAIN;
1819         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1820                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1821         } else {
1822                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1823         }
1824
1825         if (p->sched_class->task_fork)
1826                 p->sched_class->task_fork(p);
1827
1828         /*
1829          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1830          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1831          * is ran before sched_fork().
1832          *
1833          * Silence PROVE_RCU.
1834          */
1835         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1836         set_task_cpu(p, cpu);
1837         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1838
1839 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1840         if (likely(sched_info_on()))
1841                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1842 #endif
1843 #if defined(CONFIG_SMP)
1844         p->on_cpu = 0;
1845 #endif
1846         init_task_preempt_count(p);
1847 #ifdef CONFIG_SMP
1848         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1849         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1850 #endif
1851
1852         put_cpu();
1853         return 0;
1854 }
1855
1856 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1857 {
1858         if (runtime == RUNTIME_INF)
1859                 return 1ULL << 20;
1860
1861         /*
1862          * Doing this here saves a lot of checks in all
1863          * the calling paths, and returning zero seems
1864          * safe for them anyway.
1865          */
1866         if (period == 0)
1867                 return 0;
1868
1869         return div64_u64(runtime << 20, period);
1870 }
1871
1872 #ifdef CONFIG_SMP
1873 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1874 {
1875         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1876 }
1877
1878 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1879 {
1880         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1881         int cpus = 0;
1882
1883         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1884                 cpus++;
1885
1886         return cpus;
1887 }
1888 #else
1889 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1890 {
1891         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1892 }
1893
1894 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1895 {
1896         return 1;
1897 }
1898 #endif
1899
1900 static inline
1901 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1902 {
1903         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1904 }
1905
1906 static inline
1907 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1908 {
1909         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1910 }
1911
1912 static inline
1913 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1914 {
1915         return dl_b->bw != -1 &&
1916                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1917 }
1918
1919 /*
1920  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1921  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1922  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1923  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1924  *
1925  * This function is called while holding p's rq->lock.
1926  */
1927 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1928                        const struct sched_attr *attr)
1929 {
1930
1931         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1932         u64 period = attr->sched_period;
1933         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1934         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1935         int cpus, err = -1;
1936
1937         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1938                 return 0;
1939
1940         /*
1941          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1942          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1943          * allocated bandwidth of the container.
1944          */
1945         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1946         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
1947         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1948             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1949                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1950                 err = 0;
1951         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1952                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1953                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1954                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1955                 err = 0;
1956         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1957                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1958                 err = 0;
1959         }
1960         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1961
1962         return err;
1963 }
1964
1965 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1966
1967 /*
1968  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1969  *
1970  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1971  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1972  * on the runqueue and wakes it.
1973  */
1974 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1975 {
1976         unsigned long flags;
1977         struct rq *rq;
1978
1979         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1980 #ifdef CONFIG_SMP
1981         /*
1982          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1983          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1984          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1985          */
1986         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
1987 #endif
1988
1989         /* Initialize new task's runnable average */
1990         init_task_runnable_average(p);
1991         rq = __task_rq_lock(p);
1992         activate_task(rq, p, 0);
1993         p->on_rq = 1;
1994         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1995         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1996 #ifdef CONFIG_SMP
1997         if (p->sched_class->task_woken)
1998                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1999 #endif
2000         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2001 }
2002
2003 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2004
2005 /**
2006  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2007  * @notifier: notifier struct to register
2008  */
2009 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2010 {
2011         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2012 }
2013 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2014
2015 /**
2016  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2017  * @notifier: notifier struct to unregister
2018  *
2019  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2020  */
2021 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2022 {
2023         hlist_del(&notifier->link);
2024 }
2025 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2026
2027 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2028 {
2029         struct preempt_notifier *notifier;
2030
2031         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2032                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2033 }
2034
2035 static void
2036 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2037                                  struct task_struct *next)
2038 {
2039         struct preempt_notifier *notifier;
2040
2041         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2042                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2043 }
2044
2045 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2046
2047 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2048 {
2049 }
2050
2051 static void
2052 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2053                                  struct task_struct *next)
2054 {
2055 }
2056
2057 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2058
2059 /**
2060  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2061  * @rq: the runqueue preparing to switch
2062  * @prev: the current task that is being switched out
2063  * @next: the task we are going to switch to.
2064  *
2065  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2066  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2067  * switch.
2068  *
2069  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2070  * hooks.
2071  */
2072 static inline void
2073 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2074                     struct task_struct *next)
2075 {
2076         trace_sched_switch(prev, next);
2077         sched_info_switch(rq, prev, next);
2078         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2079         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2080         prepare_lock_switch(rq, next);
2081         prepare_arch_switch(next);
2082 }
2083
2084 /**
2085  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2086  * @rq: runqueue associated with task-switch
2087  * @prev: the thread we just switched away from.
2088  *
2089  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2090  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2091  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2092  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2093  *
2094  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2095  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2096  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2097  * details.)
2098  */
2099 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2100         __releases(rq->lock)
2101 {
2102         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2103         long prev_state;
2104
2105         rq->prev_mm = NULL;
2106
2107         /*
2108          * A task struct has one reference for the use as "current".
2109          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2110          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2111          * the scheduled task must drop that reference.
2112          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2113          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2114          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2115          * be dropped twice.
2116          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2117          */
2118         prev_state = prev->state;
2119         vtime_task_switch(prev);
2120         finish_arch_switch(prev);
2121         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2122         finish_lock_switch(rq, prev);
2123         finish_arch_post_lock_switch();
2124
2125         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2126         if (mm)
2127                 mmdrop(mm);
2128         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2129                 task_numa_free(prev);
2130
2131                 if (prev->sched_class->task_dead)
2132                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2133
2134                 /*
2135                  * Remove function-return probe instances associated with this
2136                  * task and put them back on the free list.
2137                  */
2138                 kprobe_flush_task(prev);
2139                 put_task_struct(prev);
2140         }
2141
2142         tick_nohz_task_switch(current);
2143 }
2144
2145 #ifdef CONFIG_SMP
2146
2147 /* assumes rq->lock is held */
2148 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2149 {
2150         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2151                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2152 }
2153
2154 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2155 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2156 {
2157         if (rq->post_schedule) {
2158                 unsigned long flags;
2159
2160                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2161                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2162                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2163                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2164
2165                 rq->post_schedule = 0;
2166         }
2167 }
2168
2169 #else
2170
2171 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2172 {
2173 }
2174
2175 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2176 {
2177 }
2178
2179 #endif
2180
2181 /**
2182  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2183  * @prev: the thread we just switched away from.
2184  */
2185 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2186         __releases(rq->lock)
2187 {
2188         struct rq *rq = this_rq();
2189
2190         finish_task_switch(rq, prev);
2191
2192         /*
2193          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2194          * task_switch?
2195          */
2196         post_schedule(rq);
2197
2198 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2199         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2200         preempt_enable();
2201 #endif
2202         if (current->set_child_tid)
2203                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2204 }
2205
2206 /*
2207  * context_switch - switch to the new MM and the new
2208  * thread's register state.
2209  */
2210 static inline void
2211 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2212                struct task_struct *next)
2213 {
2214         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2215
2216         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2217
2218         mm = next->mm;
2219         oldmm = prev->active_mm;
2220         /*
2221          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2222          * combine the page table reload and the switch backend into
2223          * one hypercall.
2224          */
2225         arch_start_context_switch(prev);
2226
2227         if (!mm) {
2228                 next->active_mm = oldmm;
2229                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2230                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2231         } else
2232                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2233
2234         if (!prev->mm) {
2235                 prev->active_mm = NULL;
2236                 rq->prev_mm = oldmm;
2237         }
2238         /*
2239          * Since the runqueue lock will be released by the next
2240          * task (which is an invalid locking op but in the case
2241          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2242          * do an early lockdep release here:
2243          */
2244 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2245         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2246 #endif
2247
2248         context_tracking_task_switch(prev, next);
2249         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2250         switch_to(prev, next, prev);
2251
2252         barrier();
2253         /*
2254          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2255          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2256          * frame will be invalid.
2257          */
2258         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2259 }
2260
2261 /*
2262  * nr_running and nr_context_switches:
2263  *
2264  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2265  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2266  */
2267 unsigned long nr_running(void)
2268 {
2269         unsigned long i, sum = 0;
2270
2271         for_each_online_cpu(i)
2272                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2273
2274         return sum;
2275 }
2276
2277 unsigned long long nr_context_switches(void)
2278 {
2279         int i;
2280         unsigned long long sum = 0;
2281
2282         for_each_possible_cpu(i)
2283                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2284
2285         return sum;
2286 }
2287
2288 unsigned long nr_iowait(void)
2289 {
2290         unsigned long i, sum = 0;
2291
2292         for_each_possible_cpu(i)
2293                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2294
2295         return sum;
2296 }
2297
2298 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2299 {
2300         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2301         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2302 }
2303
2304 #ifdef CONFIG_SMP
2305
2306 /*
2307  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2308  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2309  */
2310 void sched_exec(void)
2311 {
2312         struct task_struct *p = current;
2313         unsigned long flags;
2314         int dest_cpu;
2315
2316         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2317         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2318         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2319                 goto unlock;
2320
2321         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2322                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2323
2324                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2325                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2326                 return;
2327         }
2328 unlock:
2329         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2330 }
2331
2332 #endif
2333
2334 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2335 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2336
2337 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2338 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2339
2340 /*
2341  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2342  * @p in case that task is currently running.
2343  *
2344  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2345  */
2346 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2347 {
2348         u64 ns = 0;
2349
2350         if (task_current(rq, p)) {
2351                 update_rq_clock(rq);
2352                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2353                 if ((s64)ns < 0)
2354                         ns = 0;
2355         }
2356
2357         return ns;
2358 }
2359
2360 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2361 {
2362         unsigned long flags;
2363         struct rq *rq;
2364         u64 ns = 0;
2365
2366         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2367         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2368         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2369
2370         return ns;
2371 }
2372
2373 /*
2374  * Return accounted runtime for the task.
2375  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2376  * pending runtime that have not been accounted yet.
2377  */
2378 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2379 {
2380         unsigned long flags;
2381         struct rq *rq;
2382         u64 ns = 0;
2383
2384 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2385         /*
2386          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2387          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2388          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2389          *
2390          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2391          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2392          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2393          */
2394         if (!p->on_cpu)
2395                 return p->se.sum_exec_runtime;
2396 #endif
2397
2398         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2399         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2400         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2401
2402         return ns;
2403 }
2404
2405 /*
2406  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2407  * We call it with interrupts disabled.
2408  */
2409 void scheduler_tick(void)
2410 {
2411         int cpu = smp_processor_id();
2412         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2413         struct task_struct *curr = rq->curr;
2414
2415         sched_clock_tick();
2416
2417         raw_spin_lock(&rq->lock);
2418         update_rq_clock(rq);
2419         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2420         update_cpu_load_active(rq);
2421         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2422
2423         perf_event_task_tick();
2424
2425 #ifdef CONFIG_SMP
2426         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2427         trigger_load_balance(rq);
2428 #endif
2429         rq_last_tick_reset(rq);
2430 }
2431
2432 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2433 /**
2434  * scheduler_tick_max_deferment
2435  *
2436  * Keep at least one tick per second when a single
2437  * active task is running because the scheduler doesn't
2438  * yet completely support full dynticks environment.
2439  *
2440  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2441  * balancing, etc... continue to move forward, even
2442  * with a very low granularity.
2443  *
2444  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2445  */
2446 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2447 {
2448         struct rq *rq = this_rq();
2449         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2450
2451         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2452
2453         if (time_before_eq(next, now))
2454                 return 0;
2455
2456         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2457 }
2458 #endif
2459
2460 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2461 {
2462         if (in_lock_functions(addr)) {
2463                 addr = CALLER_ADDR2;
2464                 if (in_lock_functions(addr))
2465                         addr = CALLER_ADDR3;
2466         }
2467         return addr;
2468 }
2469
2470 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2471                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2472
2473 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2474 {
2475 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2476         /*
2477          * Underflow?
2478          */
2479         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2480                 return;
2481 #endif
2482         __preempt_count_add(val);
2483 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2484         /*
2485          * Spinlock count overflowing soon?
2486          */
2487         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2488                                 PREEMPT_MASK - 10);
2489 #endif
2490         if (preempt_count() == val)
2491                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2492 }
2493 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2494
2495 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2496 {
2497 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2498         /*
2499          * Underflow?
2500          */
2501         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2502                 return;
2503         /*
2504          * Is the spinlock portion underflowing?
2505          */
2506         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2507                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2508                 return;
2509 #endif
2510
2511         if (preempt_count() == val)
2512                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2513         __preempt_count_sub(val);
2514 }
2515 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2516
2517 #endif
2518
2519 /*
2520  * Print scheduling while atomic bug:
2521  */
2522 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2523 {
2524         if (oops_in_progress)
2525                 return;
2526
2527         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2528                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2529
2530         debug_show_held_locks(prev);
2531         print_modules();
2532         if (irqs_disabled())
2533                 print_irqtrace_events(prev);
2534         dump_stack();
2535         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2536 }
2537
2538 /*
2539  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2540  */
2541 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2542 {
2543         /*
2544          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2545          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2546          * if we are scheduling when we should not.
2547          */
2548         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2549                 __schedule_bug(prev);
2550         rcu_sleep_check();
2551
2552         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2553
2554         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2555 }
2556
2557 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2558 {
2559         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2560                 update_rq_clock(rq);
2561         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2562 }
2563
2564 /*
2565  * Pick up the highest-prio task:
2566  */
2567 static inline struct task_struct *
2568 pick_next_task(struct rq *rq)
2569 {
2570         const struct sched_class *class;
2571         struct task_struct *p;
2572
2573         /*
2574          * Optimization: we know that if all tasks are in
2575          * the fair class we can call that function directly:
2576          */
2577         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2578                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2579                 if (likely(p))
2580                         return p;
2581         }
2582
2583         for_each_class(class) {
2584                 p = class->pick_next_task(rq);
2585                 if (p)
2586                         return p;
2587         }
2588
2589         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2590 }
2591
2592 /*
2593  * __schedule() is the main scheduler function.
2594  *
2595  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2596  *
2597  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2598  *
2599  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2600  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2601  *
2602  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2603  *      interrupt handler scheduler_tick().
2604  *
2605  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2606  *      task to the run-queue and that's it.
2607  *
2608  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2609  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2610  *      called on the nearest possible occasion:
2611  *
2612  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2613  *
2614  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2615  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2616  *           spin_unlock()!)
2617  *
2618  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2619  *           preemptible context
2620  *
2621  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2622  *         then at the next:
2623  *
2624  *          - cond_resched() call
2625  *          - explicit schedule() call
2626  *          - return from syscall or exception to user-space
2627  *          - return from interrupt-handler to user-space
2628  */
2629 static void __sched __schedule(void)
2630 {
2631         struct task_struct *prev, *next;
2632         unsigned long *switch_count;
2633         struct rq *rq;
2634         int cpu;
2635
2636 need_resched:
2637         preempt_disable();
2638         cpu = smp_processor_id();
2639         rq = cpu_rq(cpu);
2640         rcu_note_context_switch(cpu);
2641         prev = rq->curr;
2642
2643         schedule_debug(prev);
2644
2645         if (sched_feat(HRTICK))
2646                 hrtick_clear(rq);
2647
2648         /*
2649          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2650          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2651          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2652          */
2653         smp_mb__before_spinlock();
2654         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2655
2656         switch_count = &prev->nivcsw;
2657         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2658                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2659                         prev->state = TASK_RUNNING;
2660                 } else {
2661                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2662                         prev->on_rq = 0;
2663
2664                         /*
2665                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2666                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2667                          * concurrency.
2668                          */
2669                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2670                                 struct task_struct *to_wakeup;
2671
2672                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2673                                 if (to_wakeup)
2674                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2675                         }
2676                 }
2677                 switch_count = &prev->nvcsw;
2678         }
2679
2680         pre_schedule(rq, prev);
2681
2682         if (unlikely(!rq->nr_running))
2683                 idle_balance(cpu, rq);
2684
2685         put_prev_task(rq, prev);
2686         next = pick_next_task(rq);
2687         clear_tsk_need_resched(prev);
2688         clear_preempt_need_resched();
2689         rq->skip_clock_update = 0;
2690
2691         if (likely(prev != next)) {
2692                 rq->nr_switches++;
2693                 rq->curr = next;
2694                 ++*switch_count;
2695
2696                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2697                 /*
2698                  * The context switch have flipped the stack from under us
2699                  * and restored the local variables which were saved when
2700                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2701                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2702                  */
2703                 cpu = smp_processor_id();
2704                 rq = cpu_rq(cpu);
2705         } else
2706                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2707
2708         post_schedule(rq);
2709
2710         sched_preempt_enable_no_resched();
2711         if (need_resched())
2712                 goto need_resched;
2713 }
2714
2715 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2716 {
2717         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2718                 return;
2719         /*
2720          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2721          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2722          */
2723         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2724                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2725 }
2726
2727 asmlinkage void __sched schedule(void)
2728 {
2729         struct task_struct *tsk = current;
2730
2731         sched_submit_work(tsk);
2732         __schedule();
2733 }
2734 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2735
2736 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2737 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2738 {
2739         /*
2740          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2741          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2742          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2743          * we find a better solution.
2744          */
2745         user_exit();
2746         schedule();
2747         user_enter();
2748 }
2749 #endif
2750
2751 /**
2752  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2753  *
2754  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2755  */
2756 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2757 {
2758         sched_preempt_enable_no_resched();
2759         schedule();
2760         preempt_disable();
2761 }
2762
2763 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2764 /*
2765  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2766  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2767  * occur there and call schedule directly.
2768  */
2769 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2770 {
2771         /*
2772          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2773          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2774          */
2775         if (likely(!preemptible()))
2776                 return;
2777
2778         do {
2779                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2780                 __schedule();
2781                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2782
2783                 /*
2784                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2785                  * between schedule and now.
2786                  */
2787                 barrier();
2788         } while (need_resched());
2789 }
2790 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2791 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2792
2793 /*
2794  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2795  * off of irq context.
2796  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2797  * protect us against recursive calling from irq.
2798  */
2799 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2800 {
2801         enum ctx_state prev_state;
2802
2803         /* Catch callers which need to be fixed */
2804         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2805
2806         prev_state = exception_enter();
2807
2808         do {
2809                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2810                 local_irq_enable();
2811                 __schedule();
2812                 local_irq_disable();
2813                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2814
2815                 /*
2816                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2817                  * between schedule and now.
2818                  */
2819                 barrier();
2820         } while (need_resched());
2821
2822         exception_exit(prev_state);
2823 }
2824
2825 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2826                           void *key)
2827 {
2828         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2829 }
2830 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2831
2832 static long __sched
2833 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2834 {
2835         unsigned long flags;
2836         wait_queue_t wait;
2837
2838         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2839
2840         __set_current_state(state);
2841
2842         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2843         __add_wait_queue(q, &wait);
2844         spin_unlock(&q->lock);
2845         timeout = schedule_timeout(timeout);
2846         spin_lock_irq(&q->lock);
2847         __remove_wait_queue(q, &wait);
2848         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2849
2850         return timeout;
2851 }
2852
2853 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2854 {
2855         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2856 }
2857 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2858
2859 long __sched
2860 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2861 {
2862         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2863 }
2864 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2865
2866 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2867 {
2868         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2869 }
2870 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2871
2872 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2873 {
2874         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2875 }
2876 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2877
2878 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2879
2880 /*
2881  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2882  * @p: task
2883  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2884  *
2885  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2886  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2887  *
2888  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
2889  */
2890 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2891 {
2892         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2893         struct rq *rq;
2894         const struct sched_class *prev_class;
2895
2896         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2897
2898         rq = __task_rq_lock(p);
2899
2900         /*
2901          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2902          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2903          *
2904          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2905          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2906          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2907          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2908          * with interrupts disabled and will complete the lock
2909          * protected section without being interrupted. So there is no
2910          * real need to boost.
2911          */
2912         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2913                 WARN_ON(p != rq->curr);
2914                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2915                 goto out_unlock;
2916         }
2917
2918         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2919         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2920         oldprio = p->prio;
2921         prev_class = p->sched_class;
2922         on_rq = p->on_rq;
2923         running = task_current(rq, p);
2924         if (on_rq)
2925                 dequeue_task(rq, p, 0);
2926         if (running)
2927                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2928
2929         /*
2930          * Boosting condition are:
2931          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2932          *      --> -dl task blocks on mutex A
2933          *
2934          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2935          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2936          *          running task
2937          */
2938         if (dl_prio(prio)) {
2939                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2940                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2941                         p->dl.dl_boosted = 1;
2942                         p->dl.dl_throttled = 0;
2943                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2944                 } else
2945                         p->dl.dl_boosted = 0;
2946                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2947         } else if (rt_prio(prio)) {
2948                 if (dl_prio(oldprio))
2949                         p->dl.dl_boosted = 0;
2950                 if (oldprio < prio)
2951                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2952                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2953         } else {
2954                 if (dl_prio(oldprio))
2955                         p->dl.dl_boosted = 0;
2956                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2957         }
2958
2959         p->prio = prio;
2960
2961         if (running)
2962                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2963         if (on_rq)
2964                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2965
2966         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2967 out_unlock:
2968         __task_rq_unlock(rq);
2969 }
2970 #endif
2971
2972 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2973 {
2974         int old_prio, delta, on_rq;
2975         unsigned long flags;
2976         struct rq *rq;
2977
2978         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
2979                 return;
2980         /*
2981          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
2982          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
2983          */
2984         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2985         /*
2986          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
2987          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
2988          * it wont have any effect on scheduling until the task is
2989          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
2990          */
2991         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2992                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2993                 goto out_unlock;
2994         }
2995         on_rq = p->on_rq;
2996         if (on_rq)
2997                 dequeue_task(rq, p, 0);
2998
2999         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3000         set_load_weight(p);
3001         old_prio = p->prio;
3002         p->prio = effective_prio(p);
3003         delta = p->prio - old_prio;
3004
3005         if (on_rq) {
3006                 enqueue_task(rq, p, 0);
3007                 /*
3008                  * If the task increased its priority or is running and
3009                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3010                  */
3011                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3012                         resched_task(rq->curr);
3013         }
3014 out_unlock:
3015         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3016 }
3017 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3018
3019 /*
3020  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3021  * @p: task
3022  * @nice: nice value
3023  */
3024 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3025 {
3026         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3027         int nice_rlim = 20 - nice;
3028
3029         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3030                 capable(CAP_SYS_NICE));
3031 }
3032
3033 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3034
3035 /*
3036  * sys_nice - change the priority of the current process.
3037  * @increment: priority increment
3038  *
3039  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3040  * does similar things.
3041  */
3042 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3043 {
3044         long nice, retval;
3045
3046         /*
3047          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3048          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3049          * and we have a single winner.
3050          */
3051         if (increment < -40)
3052                 increment = -40;
3053         if (increment > 40)
3054                 increment = 40;
3055
3056         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3057         if (nice < -20)
3058                 nice = -20;
3059         if (nice > 19)
3060                 nice = 19;
3061
3062         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3063                 return -EPERM;
3064
3065         retval = security_task_setnice(current, nice);
3066         if (retval)
3067                 return retval;
3068
3069         set_user_nice(current, nice);
3070         return 0;
3071 }
3072
3073 #endif
3074
3075 /**
3076  * task_prio - return the priority value of a given task.
3077  * @p: the task in question.
3078  *
3079  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3080  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3081  * around 0, value goes from -16 to +15.
3082  */
3083 int task_prio(const struct task_struct *p)
3084 {
3085         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3086 }
3087
3088 /**
3089  * task_nice - return the nice value of a given task.
3090  * @p: the task in question.
3091  *
3092  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3093  */
3094 int task_nice(const struct task_struct *p)
3095 {
3096         return TASK_NICE(p);
3097 }
3098 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3099
3100 /**
3101  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3102  * @cpu: the processor in question.
3103  *
3104  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3105  */
3106 int idle_cpu(int cpu)
3107 {
3108         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3109
3110         if (rq->curr != rq->idle)
3111                 return 0;
3112
3113         if (rq->nr_running)
3114                 return 0;
3115
3116 #ifdef CONFIG_SMP
3117         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3118                 return 0;
3119 #endif
3120
3121         return 1;
3122 }
3123
3124 /**
3125  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3126  * @cpu: the processor in question.
3127  *
3128  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3129  */
3130 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3131 {
3132         return cpu_rq(cpu)->idle;
3133 }
3134
3135 /**
3136  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3137  * @pid: the pid in question.
3138  *
3139  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3140  */
3141 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3142 {
3143         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3144 }
3145
3146 /*
3147  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3148  * SCHED_DEADLINE task.
3149  *
3150  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3151  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3152  * for the first time with its new policy.
3153  */
3154 static void
3155 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3156 {
3157         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3158
3159         init_dl_task_timer(dl_se);
3160         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3161         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3162         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3163         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3164         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3165         dl_se->dl_throttled = 0;
3166         dl_se->dl_new = 1;
3167 }
3168
3169 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3170 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3171                            const struct sched_attr *attr)
3172 {
3173         int policy = attr->sched_policy;
3174
3175         if (policy == -1) /* setparam */
3176                 policy = p->policy;
3177
3178         p->policy = policy;
3179
3180         if (dl_policy(policy))
3181                 __setparam_dl(p, attr);
3182         else if (fair_policy(policy))
3183                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3184
3185         /*
3186          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3187          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3188          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3189          */
3190         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3191
3192         p->normal_prio = normal_prio(p);
3193         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3194
3195         if (dl_prio(p->prio))
3196                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3197         else if (rt_prio(p->prio))
3198                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3199         else
3200                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3201
3202         set_load_weight(p);
3203 }
3204
3205 static void
3206 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3207 {
3208         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3209
3210         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3211         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3212         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3213         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3214         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3215 }
3216
3217 /*
3218  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3219  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3220  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3221  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3222  * user parameters are above the internal resolution (1us); we
3223  * check sched_runtime only since it is always the smaller one.
3224  */
3225 static bool
3226 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3227 {
3228         return attr && attr->sched_deadline != 0 &&
3229                 (attr->sched_period == 0 ||
3230                 (s64)(attr->sched_period   - attr->sched_deadline) >= 0) &&
3231                 (s64)(attr->sched_deadline - attr->sched_runtime ) >= 0  &&
3232                 attr->sched_runtime >= (2 << (DL_SCALE - 1));
3233 }
3234
3235 /*
3236  * check the target process has a UID that matches the current process's
3237  */
3238 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3239 {
3240         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3241         bool match;
3242
3243         rcu_read_lock();
3244         pcred = __task_cred(p);
3245         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3246                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3247         rcu_read_unlock();
3248         return match;
3249 }
3250
3251 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3252                                 const struct sched_attr *attr,
3253                                 bool user)
3254 {
3255         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3256         int policy = attr->sched_policy;
3257         unsigned long flags;
3258         const struct sched_class *prev_class;
3259         struct rq *rq;
3260         int reset_on_fork;
3261
3262         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3263         BUG_ON(in_interrupt());
3264 recheck:
3265         /* double check policy once rq lock held */
3266         if (policy < 0) {
3267                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3268                 policy = oldpolicy = p->policy;
3269         } else {
3270                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3271
3272                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3273                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3274                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3275                                 policy != SCHED_IDLE)
3276                         return -EINVAL;
3277         }
3278
3279         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3280                 return -EINVAL;
3281
3282         /*
3283          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3284          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3285          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3286          */
3287         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3288             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3289                 return -EINVAL;
3290         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3291             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3292                 return -EINVAL;
3293
3294         /*
3295          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3296          */
3297         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3298                 if (fair_policy(policy)) {
3299                         if (!can_nice(p, attr->sched_nice))
3300                                 return -EPERM;
3301                 }
3302
3303                 if (rt_policy(policy)) {
3304                         unsigned long rlim_rtprio =
3305                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3306
3307                         /* can't set/change the rt policy */
3308                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3309                                 return -EPERM;
3310
3311                         /* can't increase priority */
3312                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3313                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3314                                 return -EPERM;
3315                 }
3316
3317                 /*
3318                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3319                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3320                  */
3321                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3322                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3323                                 return -EPERM;
3324                 }
3325
3326                 /* can't change other user's priorities */
3327                 if (!check_same_owner(p))
3328                         return -EPERM;
3329
3330                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3331                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3332                         return -EPERM;
3333         }
3334
3335         if (user) {
3336                 retval = security_task_setscheduler(p);
3337                 if (retval)
3338                         return retval;
3339         }
3340
3341         /*
3342          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3343          * changing the priority of the task:
3344          *
3345          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3346          * runqueue lock must be held.
3347          */
3348         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3349
3350         /*
3351          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3352          */
3353         if (p == rq->stop) {
3354                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3355                 return -EINVAL;
3356         }
3357
3358         /*
3359          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3360          */
3361         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3362                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != TASK_NICE(p))
3363                         goto change;
3364                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3365                         goto change;
3366                 if (dl_policy(policy))
3367                         goto change;
3368
3369                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3370                 return 0;
3371         }
3372 change:
3373
3374         if (user) {
3375 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3376                 /*
3377                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3378                  * assigned.
3379                  */
3380                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3381                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3382                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3383                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3384                         return -EPERM;
3385                 }
3386 #endif
3387 #ifdef CONFIG_SMP
3388                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3389                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3390
3391                         /*
3392                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3393                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3394                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3395                          */
3396                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3397                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3398                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3399                                 return -EPERM;
3400                         }
3401                 }
3402 #endif
3403         }
3404
3405         /* recheck policy now with rq lock held */
3406         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3407                 policy = oldpolicy = -1;
3408                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3409                 goto recheck;
3410         }
3411
3412         /*
3413          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3414          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3415          * is available.
3416          */
3417         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3418                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3419                 return -EBUSY;
3420         }
3421
3422         on_rq = p->on_rq;
3423         running = task_current(rq, p);
3424         if (on_rq)
3425                 dequeue_task(rq, p, 0);
3426         if (running)
3427                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3428
3429         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3430
3431         oldprio = p->prio;
3432         prev_class = p->sched_class;
3433         __setscheduler(rq, p, attr);
3434
3435         if (running)
3436                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3437         if (on_rq)
3438                 enqueue_task(rq, p, 0);
3439
3440         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3441         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3442
3443         rt_mutex_adjust_pi(p);
3444
3445         return 0;
3446 }
3447
3448 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3449                                const struct sched_param *param, bool check)
3450 {
3451         struct sched_attr attr = {
3452                 .sched_policy   = policy,
3453                 .sched_priority = param->sched_priority,
3454                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3455         };
3456
3457         /*
3458          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3459          */
3460         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3461                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3462                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3463                 attr.sched_policy = policy;
3464         }
3465
3466         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3467 }
3468 /**
3469  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3470  * @p: the task in question.
3471  * @policy: new policy.
3472  * @param: structure containing the new RT priority.
3473  *
3474  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3475  *
3476  * NOTE that the task may be already dead.
3477  */
3478 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3479                        const struct sched_param *param)
3480 {
3481         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3482 }
3483 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3484
3485 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3486 {
3487         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3488 }
3489 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3490
3491 /**
3492  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3493  * @p: the task in question.
3494  * @policy: new policy.
3495  * @param: structure containing the new RT priority.
3496  *
3497  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3498  * current context has permission.  For example, this is needed in
3499  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3500  * but our caller might not have that capability.
3501  *
3502  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3503  */
3504 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3505                                const struct sched_param *param)
3506 {
3507         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3508 }
3509
3510 static int
3511 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3512 {
3513         struct sched_param lparam;
3514         struct task_struct *p;
3515         int retval;
3516
3517         if (!param || pid < 0)
3518                 return -EINVAL;
3519         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3520                 return -EFAULT;
3521
3522         rcu_read_lock();
3523         retval = -ESRCH;
3524         p = find_process_by_pid(pid);
3525         if (p != NULL)
3526                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3527         rcu_read_unlock();
3528
3529         return retval;
3530 }
3531
3532 /*
3533  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3534  */
3535 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3536                            struct sched_attr *attr)
3537 {
3538         u32 size;
3539         int ret;
3540
3541         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3542                 return -EFAULT;
3543
3544         /*
3545          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3546          */
3547         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3548
3549         ret = get_user(size, &uattr->size);
3550         if (ret)
3551                 return ret;
3552
3553         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3554                 goto err_size;
3555
3556         if (!size)              /* abi compat */
3557                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3558
3559         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3560                 goto err_size;
3561
3562         /*
3563          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3564          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3565          * user-space does not rely on any kernel feature
3566          * extensions we dont know about yet.
3567          */
3568         if (size > sizeof(*attr)) {
3569                 unsigned char __user *addr;
3570                 unsigned char __user *end;
3571                 unsigned char val;
3572
3573                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3574                 end  = (void __user *)uattr + size;
3575
3576                 for (; addr < end; addr++) {
3577                         ret = get_user(val, addr);
3578                         if (ret)
3579                                 return ret;
3580                         if (val)
3581                                 goto err_size;
3582                 }
3583                 size = sizeof(*attr);
3584         }
3585
3586         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3587         if (ret)
3588                 return -EFAULT;
3589
3590         /*
3591          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3592          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3593          */
3594         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, -20, 19);
3595
3596 out:
3597         return ret;
3598
3599 err_size:
3600         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3601         ret = -E2BIG;
3602         goto out;
3603 }
3604
3605 /**
3606  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3607  * @pid: the pid in question.
3608  * @policy: new policy.
3609  * @param: structure containing the new RT priority.
3610  *
3611  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3612  */
3613 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3614                 struct sched_param __user *, param)
3615 {
3616         /* negative values for policy are not valid */
3617         if (policy < 0)
3618                 return -EINVAL;
3619
3620         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3621 }
3622
3623 /**
3624  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3625  * @pid: the pid in question.
3626  * @param: structure containing the new RT priority.
3627  *
3628  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3629  */
3630 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3631 {
3632         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3633 }
3634
3635 /**
3636  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3637  * @pid: the pid in question.
3638  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3639  */
3640 SYSCALL_DEFINE2(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr)
3641 {
3642         struct sched_attr attr;
3643         struct task_struct *p;
3644         int retval;
3645
3646         if (!uattr || pid < 0)
3647                 return -EINVAL;
3648
3649         if (sched_copy_attr(uattr, &attr))
3650                 return -EFAULT;
3651
3652         rcu_read_lock();
3653         retval = -ESRCH;
3654         p = find_process_by_pid(pid);
3655         if (p != NULL)
3656                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3657         rcu_read_unlock();
3658
3659         return retval;
3660 }
3661
3662 /**
3663  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3664  * @pid: the pid in question.
3665  *
3666  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3667  * code.
3668  */
3669 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3670 {
3671         struct task_struct *p;
3672         int retval;
3673
3674         if (pid < 0)
3675                 return -EINVAL;
3676
3677         retval = -ESRCH;
3678         rcu_read_lock();
3679         p = find_process_by_pid(pid);
3680         if (p) {
3681                 retval = security_task_getscheduler(p);
3682                 if (!retval)
3683                         retval = p->policy
3684                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3685         }
3686         rcu_read_unlock();
3687         return retval;
3688 }
3689
3690 /**
3691  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3692  * @pid: the pid in question.
3693  * @param: structure containing the RT priority.
3694  *
3695  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3696  * code.
3697  */
3698 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3699 {
3700         struct sched_param lp;
3701         struct task_struct *p;
3702         int retval;
3703
3704         if (!param || pid < 0)
3705                 return -EINVAL;
3706
3707         rcu_read_lock();
3708         p = find_process_by_pid(pid);
3709         retval = -ESRCH;
3710         if (!p)
3711                 goto out_unlock;
3712
3713         retval = security_task_getscheduler(p);
3714         if (retval)
3715                 goto out_unlock;
3716
3717         if (task_has_dl_policy(p)) {
3718                 retval = -EINVAL;
3719                 goto out_unlock;
3720         }
3721         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3722         rcu_read_unlock();
3723
3724         /*
3725          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3726          */
3727         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3728
3729         return retval;
3730
3731 out_unlock:
3732         rcu_read_unlock();
3733         return retval;
3734 }
3735
3736 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3737                            struct sched_attr *attr,
3738                            unsigned int usize)
3739 {
3740         int ret;
3741
3742         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3743                 return -EFAULT;
3744
3745         /*
3746          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3747          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3748          * user-space does not get uncomplete information.
3749          */
3750         if (usize < sizeof(*attr)) {
3751                 unsigned char *addr;
3752                 unsigned char *end;
3753
3754                 addr = (void *)attr + usize;
3755                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3756
3757                 for (; addr < end; addr++) {
3758                         if (*addr)
3759                                 goto err_size;
3760                 }
3761
3762                 attr->size = usize;
3763         }
3764
3765         ret = copy_to_user(uattr, attr, usize);
3766         if (ret)
3767                 return -EFAULT;
3768
3769 out:
3770         return ret;
3771
3772 err_size:
3773         ret = -E2BIG;
3774         goto out;
3775 }
3776
3777 /**
3778  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3779  * @pid: the pid in question.
3780  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3781  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3782  */
3783 SYSCALL_DEFINE3(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3784                 unsigned int, size)
3785 {
3786         struct sched_attr attr = {
3787                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3788         };
3789         struct task_struct *p;
3790         int retval;
3791
3792         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3793             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3794                 return -EINVAL;
3795
3796         rcu_read_lock();
3797         p = find_process_by_pid(pid);
3798         retval = -ESRCH;
3799         if (!p)
3800                 goto out_unlock;
3801
3802         retval = security_task_getscheduler(p);
3803         if (retval)
3804                 goto out_unlock;
3805
3806         attr.sched_policy = p->policy;
3807         if (p->sched_reset_on_fork)
3808                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3809         if (task_has_dl_policy(p))
3810                 __getparam_dl(p, &attr);
3811         else if (task_has_rt_policy(p))
3812                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3813         else
3814                 attr.sched_nice = TASK_NICE(p);
3815
3816         rcu_read_unlock();
3817
3818         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3819         return retval;
3820
3821 out_unlock:
3822         rcu_read_unlock();
3823         return retval;
3824 }
3825
3826 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3827 {
3828         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3829         struct task_struct *p;
3830         int retval;
3831
3832         rcu_read_lock();
3833
3834         p = find_process_by_pid(pid);
3835         if (!p) {
3836                 rcu_read_unlock();
3837                 return -ESRCH;
3838         }
3839
3840         /* Prevent p going away */
3841         get_task_struct(p);
3842         rcu_read_unlock();
3843
3844         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3845                 retval = -EINVAL;
3846                 goto out_put_task;
3847         }
3848         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3849                 retval = -ENOMEM;
3850                 goto out_put_task;
3851         }
3852         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3853                 retval = -ENOMEM;
3854                 goto out_free_cpus_allowed;
3855         }
3856         retval = -EPERM;
3857         if (!check_same_owner(p)) {
3858                 rcu_read_lock();
3859                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3860                         rcu_read_unlock();
3861                         goto out_unlock;
3862                 }
3863                 rcu_read_unlock();
3864         }
3865
3866         retval = security_task_setscheduler(p);
3867         if (retval)
3868                 goto out_unlock;
3869
3870
3871         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3872         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3873
3874         /*
3875          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3876          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3877          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3878          * root_domain.
3879          */
3880 #ifdef CONFIG_SMP
3881         if (task_has_dl_policy(p)) {
3882                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3883
3884                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3885                         retval = -EBUSY;
3886                         goto out_unlock;
3887                 }
3888         }
3889 #endif
3890 again:
3891         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3892
3893         if (!retval) {
3894                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3895                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3896                         /*
3897                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3898                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3899                          * cpuset's cpus_allowed
3900                          */
3901                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3902                         goto again;
3903                 }
3904         }
3905 out_unlock:
3906         free_cpumask_var(new_mask);
3907 out_free_cpus_allowed:
3908         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3909 out_put_task:
3910         put_task_struct(p);
3911         return retval;
3912 }
3913
3914 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3915                              struct cpumask *new_mask)
3916 {
3917         if (len < cpumask_size())
3918                 cpumask_clear(new_mask);
3919         else if (len > cpumask_size())
3920                 len = cpumask_size();
3921
3922         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3923 }
3924
3925 /**
3926  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3927  * @pid: pid of the process
3928  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3929  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3930  *
3931  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3932  */
3933 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3934                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3935 {
3936         cpumask_var_t new_mask;
3937         int retval;
3938
3939         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3940                 return -ENOMEM;
3941
3942         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3943         if (retval == 0)
3944                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3945         free_cpumask_var(new_mask);
3946         return retval;
3947 }
3948
3949 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3950 {
3951         struct task_struct *p;
3952         unsigned long flags;
3953         int retval;
3954
3955         rcu_read_lock();
3956
3957         retval = -ESRCH;
3958         p = find_process_by_pid(pid);
3959         if (!p)
3960                 goto out_unlock;
3961
3962         retval = security_task_getscheduler(p);
3963         if (retval)
3964                 goto out_unlock;
3965
3966         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3967         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
3968         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3969
3970 out_unlock:
3971         rcu_read_unlock();
3972
3973         return retval;
3974 }
3975
3976 /**
3977  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3978  * @pid: pid of the process
3979  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3980  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3981  *
3982  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3983  */
3984 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3985                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3986 {
3987         int ret;
3988         cpumask_var_t mask;
3989
3990         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3991                 return -EINVAL;
3992         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3993                 return -EINVAL;
3994
3995         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3996                 return -ENOMEM;
3997
3998         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3999         if (ret == 0) {
4000                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4001
4002                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4003                         ret = -EFAULT;
4004                 else
4005                         ret = retlen;
4006         }
4007         free_cpumask_var(mask);
4008
4009         return ret;
4010 }
4011
4012 /**
4013  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4014  *
4015  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4016  * other threads running on this CPU then this function will return.
4017  *
4018  * Return: 0.
4019  */
4020 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4021 {
4022         struct rq *rq = this_rq_lock();
4023
4024         schedstat_inc(rq, yld_count);
4025         current->sched_class->yield_task(rq);
4026
4027         /*
4028          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4029          * no need to preempt or enable interrupts:
4030          */
4031         __release(rq->lock);
4032         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4033         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4034         sched_preempt_enable_no_resched();
4035
4036         schedule();
4037
4038         return 0;
4039 }
4040
4041 static void __cond_resched(void)
4042 {
4043         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4044         __schedule();
4045         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4046 }
4047
4048 int __sched _cond_resched(void)
4049 {
4050         if (should_resched()) {
4051                 __cond_resched();
4052                 return 1;
4053         }
4054         return 0;
4055 }
4056 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4057
4058 /*
4059  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4060  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4061  *
4062  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4063  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4064  * spin_unlock(), once by hand).
4065  */
4066 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4067 {
4068         int resched = should_resched();
4069         int ret = 0;
4070
4071         lockdep_assert_held(lock);
4072
4073         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4074                 spin_unlock(lock);
4075                 if (resched)
4076                         __cond_resched();
4077                 else
4078                         cpu_relax();
4079                 ret = 1;
4080                 spin_lock(lock);
4081         }
4082         return ret;
4083 }
4084 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4085
4086 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4087 {
4088         BUG_ON(!in_softirq());
4089
4090         if (should_resched()) {
4091                 local_bh_enable();
4092                 __cond_resched();
4093                 local_bh_disable();
4094                 return 1;
4095         }
4096         return 0;
4097 }
4098 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4099
4100 /**
4101  * yield - yield the current processor to other threads.
4102  *
4103  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4104  *
4105  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4106  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4107  * it, its already broken.
4108  *
4109  * Typical broken usage is:
4110  *
4111  * while (!event)
4112  *      yield();
4113  *
4114  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4115  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4116  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4117  *
4118  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4119  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4120  * If you still want to use yield(), do not!
4121  */
4122 void __sched yield(void)
4123 {
4124         set_current_state(TASK_RUNNING);
4125         sys_sched_yield();
4126 }
4127 EXPORT_SYMBOL(yield);
4128
4129 /**
4130  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4131  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4132  * processor it's on.
4133  * @p: target task
4134  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4135  *
4136  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4137  * can't go away on us before we can do any checks.
4138  *
4139  * Return:
4140  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4141  *      false (0) if we failed to boost the target.
4142  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4143  */
4144 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4145 {
4146         struct task_struct *curr = current;
4147         struct rq *rq, *p_rq;
4148         unsigned long flags;
4149         int yielded = 0;
4150
4151         local_irq_save(flags);
4152         rq = this_rq();
4153
4154 again:
4155         p_rq = task_rq(p);
4156         /*
4157          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4158          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4159          */
4160         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4161                 yielded = -ESRCH;
4162                 goto out_irq;
4163         }
4164
4165         double_rq_lock(rq, p_rq);
4166         if (task_rq(p) != p_rq) {
4167                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4168                 goto again;
4169         }
4170
4171         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4172                 goto out_unlock;
4173
4174         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4175                 goto out_unlock;
4176
4177         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4178                 goto out_unlock;
4179
4180         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4181         if (yielded) {
4182                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4183                 /*
4184                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4185                  * fairness.
4186                  */
4187                 if (preempt && rq != p_rq)
4188                         resched_task(p_rq->curr);
4189         }
4190
4191 out_unlock:
4192         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4193 out_irq:
4194         local_irq_restore(flags);
4195
4196         if (yielded > 0)
4197                 schedule();
4198
4199         return yielded;
4200 }
4201 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4202
4203 /*
4204  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4205  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4206  */
4207 void __sched io_schedule(void)
4208 {
4209         struct rq *rq = raw_rq();
4210
4211         delayacct_blkio_start();
4212         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4213         blk_flush_plug(current);
4214         current->in_iowait = 1;
4215         schedule();
4216         current->in_iowait = 0;
4217         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4218         delayacct_blkio_end();
4219 }
4220 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4221
4222 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4223 {
4224         struct rq *rq = raw_rq();
4225         long ret;
4226
4227         delayacct_blkio_start();
4228         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4229         blk_flush_plug(current);
4230         current->in_iowait = 1;
4231         ret = schedule_timeout(timeout);
4232         current->in_iowait = 0;
4233         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4234         delayacct_blkio_end();
4235         return ret;
4236 }
4237
4238 /**
4239  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4240  * @policy: scheduling class.
4241  *
4242  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4243  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4244  * On failure, a negative error code is returned.
4245  */
4246 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4247 {
4248         int ret = -EINVAL;
4249
4250         switch (policy) {
4251         case SCHED_FIFO:
4252         case SCHED_RR:
4253                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4254                 break;
4255         case SCHED_DEADLINE:
4256         case SCHED_NORMAL:
4257         case SCHED_BATCH:
4258         case SCHED_IDLE:
4259                 ret = 0;
4260                 break;
4261         }
4262         return ret;
4263 }
4264
4265 /**
4266  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4267  * @policy: scheduling class.
4268  *
4269  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4270  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4271  * On failure, a negative error code is returned.
4272  */
4273 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4274 {
4275         int ret = -EINVAL;
4276
4277         switch (policy) {
4278         case SCHED_FIFO:
4279         case SCHED_RR:
4280                 ret = 1;
4281                 break;
4282         case SCHED_DEADLINE:
4283         case SCHED_NORMAL:
4284         case SCHED_BATCH:
4285         case SCHED_IDLE:
4286                 ret = 0;
4287         }
4288         return ret;
4289 }
4290
4291 /**
4292  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4293  * @pid: pid of the process.
4294  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4295  *
4296  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4297  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4298  *
4299  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4300  * an error code.
4301  */
4302 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4303                 struct timespec __user *, interval)
4304 {
4305         struct task_struct *p;
4306         unsigned int time_slice;
4307         unsigned long flags;
4308         struct rq *rq;
4309         int retval;
4310         struct timespec t;
4311
4312         if (pid < 0)
4313                 return -EINVAL;
4314
4315         retval = -ESRCH;
4316         rcu_read_lock();
4317         p = find_process_by_pid(pid);
4318         if (!p)
4319                 goto out_unlock;
4320
4321         retval = security_task_getscheduler(p);
4322         if (retval)
4323                 goto out_unlock;
4324
4325         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4326         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4327         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4328
4329         rcu_read_unlock();
4330         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4331         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4332         return retval;
4333
4334 out_unlock:
4335         rcu_read_unlock();
4336         return retval;
4337 }
4338
4339 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4340
4341 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4342 {
4343         unsigned long free = 0;
4344         int ppid;
4345         unsigned state;
4346
4347         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4348         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4349                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4350 #if BITS_PER_LONG == 32
4351         if (state == TASK_RUNNING)
4352                 printk(KERN_CONT " running  ");
4353         else
4354                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4355 #else
4356         if (state == TASK_RUNNING)
4357                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4358         else
4359                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4360 #endif
4361 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4362         free = stack_not_used(p);
4363 #endif
4364         rcu_read_lock();
4365         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4366         rcu_read_unlock();
4367         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4368                 task_pid_nr(p), ppid,
4369                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4370
4371         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4372         show_stack(p, NULL);
4373 }
4374
4375 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4376 {
4377         struct task_struct *g, *p;
4378
4379 #if BITS_PER_LONG == 32
4380         printk(KERN_INFO
4381                 "  task                PC stack   pid father\n");
4382 #else
4383         printk(KERN_INFO
4384                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4385 #endif
4386         rcu_read_lock();
4387         do_each_thread(g, p) {
4388                 /*
4389                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4390                  * console might take a lot of time:
4391                  */
4392                 touch_nmi_watchdog();
4393                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4394                         sched_show_task(p);
4395         } while_each_thread(g, p);
4396
4397         touch_all_softlockup_watchdogs();
4398
4399 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4400         sysrq_sched_debug_show();
4401 #endif
4402         rcu_read_unlock();
4403         /*
4404          * Only show locks if all tasks are dumped:
4405          */
4406         if (!state_filter)
4407                 debug_show_all_locks();
4408 }
4409
4410 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4411 {
4412         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4413 }
4414
4415 /**
4416  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4417  * @idle: task in question
4418  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4419  *
4420  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4421  * flag, to make booting more robust.
4422  */
4423 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4424 {
4425         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4426         unsigned long flags;
4427
4428         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4429
4430         __sched_fork(0, idle);
4431         idle->state = TASK_RUNNING;
4432         idle->se.exec_start = sched_clock();
4433
4434         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4435         /*
4436          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4437          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4438          * lockdep check in task_group() will fail.
4439          *
4440          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4441          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4442          *
4443          * Silence PROVE_RCU
4444          */
4445         rcu_read_lock();
4446         __set_task_cpu(idle, cpu);
4447         rcu_read_unlock();
4448
4449         rq->curr = rq->idle = idle;
4450 #if defined(CONFIG_SMP)
4451         idle->on_cpu = 1;
4452 #endif
4453         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4454
4455         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4456         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4457
4458         /*
4459          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4460          */
4461         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4462         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4463         vtime_init_idle(idle, cpu);
4464 #if defined(CONFIG_SMP)
4465         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4466 #endif
4467 }
4468
4469 #ifdef CONFIG_SMP
4470 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4471 {
4472         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4473                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4474
4475         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4476         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4477 }
4478
4479 /*
4480  * This is how migration works:
4481  *
4482  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4483  *    stop_one_cpu().
4484  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4485  *    off the CPU)
4486  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4487  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4488  *    it and puts it into the right queue.
4489  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4490  *    is done.
4491  */
4492
4493 /*
4494  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4495  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4496  * is removed from the allowed bitmask.
4497  *
4498  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4499  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4500  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4501  */
4502 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4503 {
4504         unsigned long flags;
4505         struct rq *rq;
4506         unsigned int dest_cpu;
4507         int ret = 0;
4508
4509         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4510
4511         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4512                 goto out;
4513
4514         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4515                 ret = -EINVAL;
4516                 goto out;
4517         }
4518
4519         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4520
4521         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4522         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4523                 goto out;
4524
4525         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4526         if (p->on_rq) {
4527                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4528                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4529                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4530                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4531                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4532                 return 0;
4533         }
4534 out:
4535         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4536
4537         return ret;
4538 }
4539 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4540
4541 /*
4542  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4543  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4544  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4545  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4546  *
4547  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4548  * as the task is no longer on this CPU.
4549  *
4550  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4551  */
4552 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4553 {
4554         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4555         int ret = 0;
4556
4557         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4558                 return ret;
4559
4560         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4561         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4562
4563         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4564         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4565         /* Already moved. */
4566         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4567                 goto done;
4568         /* Affinity changed (again). */
4569         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4570                 goto fail;
4571
4572         /*
4573          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4574          * placed properly.
4575          */
4576         if (p->on_rq) {
4577                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4578                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4579                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4580                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4581         }
4582 done:
4583         ret = 1;
4584 fail:
4585         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4586         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4587         return ret;
4588 }
4589
4590 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4591 /* Migrate current task p to target_cpu */
4592 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4593 {
4594         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4595         int curr_cpu = task_cpu(p);
4596
4597         if (curr_cpu == target_cpu)
4598                 return 0;
4599
4600         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4601                 return -EINVAL;
4602
4603         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4604
4605         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4606 }
4607
4608 /*
4609  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4610  * tasks on the runqueues
4611  */
4612 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4613 {
4614         struct rq *rq;
4615         unsigned long flags;
4616         bool on_rq, running;
4617
4618         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4619         on_rq = p->on_rq;
4620         running = task_current(rq, p);
4621
4622         if (on_rq)
4623                 dequeue_task(rq, p, 0);
4624         if (running)
4625                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4626
4627         p->numa_preferred_nid = nid;
4628
4629         if (running)
4630                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4631         if (on_rq)
4632                 enqueue_task(rq, p, 0);
4633         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4634 }
4635 #endif
4636
4637 /*
4638  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4639  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4640  * 'pushing' onto another runqueue.
4641  */
4642 static int migration_cpu_stop(void *data)
4643 {
4644         struct migration_arg *arg = data;
4645
4646         /*
4647          * The original target cpu might have gone down and we might
4648          * be on another cpu but it doesn't matter.
4649          */
4650         local_irq_disable();
4651         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4652         local_irq_enable();
4653         return 0;
4654 }
4655
4656 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4657
4658 /*
4659  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4660  * offline.
4661  */
4662 void idle_task_exit(void)
4663 {
4664         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4665
4666         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4667
4668         if (mm != &init_mm)
4669                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4670         mmdrop(mm);
4671 }
4672
4673 /*
4674  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4675  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4676  * nr_active count is stable.
4677  *
4678  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4679  */
4680 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4681 {
4682         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4683         if (delta)
4684                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4685 }
4686
4687 /*
4688  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4689  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4690  *
4691  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4692  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4693  * because of lock validation efforts.
4694  */
4695 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4696 {
4697         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4698         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4699         int dest_cpu;
4700
4701         /*
4702          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4703          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4704          *
4705          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4706          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4707          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4708          * done here.
4709          */
4710         rq->stop = NULL;
4711
4712         /*
4713          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4714          * class method both need to have an up-to-date
4715          * value of rq->clock[_task]
4716          */
4717         update_rq_clock(rq);
4718
4719         for ( ; ; ) {
4720                 /*
4721                  * There's this thread running, bail when that's the only
4722                  * remaining thread.
4723                  */
4724                 if (rq->nr_running == 1)
4725                         break;
4726
4727                 next = pick_next_task(rq);
4728                 BUG_ON(!next);
4729                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4730
4731                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4732                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4733                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4734
4735                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4736
4737                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4738         }
4739
4740         rq->stop = stop;
4741 }
4742
4743 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4744
4745 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4746
4747 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4748         {
4749                 .procname       = "sched_domain",
4750                 .mode           = 0555,
4751         },
4752         {}
4753 };
4754
4755 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4756         {
4757                 .procname       = "kernel",
4758                 .mode           = 0555,
4759                 .child          = sd_ctl_dir,
4760         },
4761         {}
4762 };
4763
4764 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4765 {
4766         struct ctl_table *entry =
4767                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4768
4769         return entry;
4770 }
4771
4772 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4773 {
4774         struct ctl_table *entry;
4775
4776         /*
4777          * In the intermediate directories, both the child directory and
4778          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4779          * will always be set. In the lowest directory the names are
4780          * static strings and all have proc handlers.
4781          */
4782         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4783                 if (entry->child)
4784                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4785                 if (entry->proc_handler == NULL)
4786                         kfree(entry->procname);
4787         }
4788
4789         kfree(*tablep);
4790         *tablep = NULL;
4791 }
4792
4793 static int min_load_idx = 0;
4794 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4795
4796 static void
4797 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4798                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4799                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4800                 bool load_idx)
4801 {
4802         entry->procname = procname;
4803         entry->data = data;
4804         entry->maxlen = maxlen;
4805         entry->mode = mode;
4806         entry->proc_handler = proc_handler;
4807
4808         if (load_idx) {
4809                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4810                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4811         }
4812 }
4813
4814 static struct ctl_table *
4815 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4816 {
4817         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4818
4819         if (table == NULL)
4820                 return NULL;
4821
4822         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4823                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4824         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4825                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4826         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4827                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4828         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4829                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4830         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4831                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4832         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4833                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4834         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4835                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4836         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4837                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4838         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4839                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4840         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4841                 &sd->cache_nice_tries,
4842                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4843         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4844                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4845         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4846                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4847         /* &table[12] is terminator */
4848
4849         return table;
4850 }
4851
4852 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4853 {
4854         struct ctl_table *entry, *table;
4855         struct sched_domain *sd;
4856         int domain_num = 0, i;
4857         char buf[32];
4858
4859         for_each_domain(cpu, sd)
4860                 domain_num++;
4861         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4862         if (table == NULL)
4863                 return NULL;
4864
4865         i = 0;
4866         for_each_domain(cpu, sd) {
4867                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4868                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4869                 entry->mode = 0555;
4870                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4871                 entry++;
4872                 i++;
4873         }
4874         return table;
4875 }
4876
4877 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4878 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4879 {
4880         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4881         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4882         char buf[32];
4883
4884         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4885         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4886
4887         if (entry == NULL)
4888                 return;
4889
4890         for_each_possible_cpu(i) {
4891                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4892                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4893                 entry->mode = 0555;
4894                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4895                 entry++;
4896         }
4897
4898         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4899         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4900 }
4901
4902 /* may be called multiple times per register */
4903 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4904 {
4905         if (sd_sysctl_header)
4906                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4907         sd_sysctl_header = NULL;
4908         if (sd_ctl_dir[0].child)
4909                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4910 }
4911 #else
4912 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4913 {
4914 }
4915 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4916 {
4917 }
4918 #endif
4919
4920 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4921 {
4922         if (!rq->online) {
4923                 const struct sched_class *class;
4924
4925                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4926                 rq->online = 1;
4927
4928                 for_each_class(class) {
4929                         if (class->rq_online)
4930                                 class->rq_online(rq);
4931                 }
4932         }
4933 }
4934
4935 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4936 {
4937         if (rq->online) {
4938                 const struct sched_class *class;
4939
4940                 for_each_class(class) {
4941                         if (class->rq_offline)
4942                                 class->rq_offline(rq);
4943                 }
4944
4945                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4946                 rq->online = 0;
4947         }
4948 }
4949
4950 /*
4951  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4952  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4953  */
4954 static int
4955 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4956 {
4957         int cpu = (long)hcpu;
4958         unsigned long flags;
4959         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4960
4961         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4962
4963         case CPU_UP_PREPARE:
4964                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4965                 break;
4966
4967         case CPU_ONLINE:
4968                 /* Update our root-domain */
4969                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4970                 if (rq->rd) {
4971                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4972
4973                         set_rq_online(rq);
4974                 }
4975                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4976                 break;
4977
4978 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4979         case CPU_DYING:
4980                 sched_ttwu_pending();
4981                 /* Update our root-domain */
4982                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4983                 if (rq->rd) {
4984                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4985                         set_rq_offline(rq);
4986                 }
4987                 migrate_tasks(cpu);
4988                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4989                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4990                 break;
4991
4992         case CPU_DEAD:
4993                 calc_load_migrate(rq);
4994                 break;
4995 #endif
4996         }
4997
4998         update_max_interval();
4999
5000         return NOTIFY_OK;
5001 }
5002
5003 /*
5004  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5005  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5006  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5007  */
5008 static struct notifier_block migration_notifier = {
5009         .notifier_call = migration_call,
5010         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5011 };
5012
5013 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5014                                       unsigned long action, void *hcpu)
5015 {
5016         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5017         case CPU_STARTING:
5018         case CPU_DOWN_FAILED:
5019                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5020                 return NOTIFY_OK;
5021         default:
5022                 return NOTIFY_DONE;
5023         }
5024 }
5025
5026 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5027                                         unsigned long action, void *hcpu)
5028 {
5029         unsigned long flags;
5030         long cpu = (long)hcpu;
5031
5032         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5033         case CPU_DOWN_PREPARE:
5034                 set_cpu_active(cpu, false);
5035
5036                 /* explicitly allow suspend */
5037                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5038                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5039                         bool overflow;
5040                         int cpus;
5041
5042                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5043                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5044                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5045                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5046
5047                         if (overflow)
5048                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5049                 }
5050                 return NOTIFY_OK;
5051         }
5052
5053         return NOTIFY_DONE;
5054 }
5055
5056 static int __init migration_init(void)
5057 {
5058         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5059         int err;
5060
5061         /* Initialize migration for the boot CPU */
5062         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5063         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5064         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5065         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5066
5067         /* Register cpu active notifiers */
5068         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5069         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5070
5071         return 0;
5072 }
5073 early_initcall(migration_init);
5074 #endif
5075
5076 #ifdef CONFIG_SMP
5077
5078 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5079
5080 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5081
5082 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5083
5084 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5085 {
5086         sched_debug_enabled = 1;
5087
5088         return 0;
5089 }
5090 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5091
5092 static inline bool sched_debug(void)
5093 {
5094         return sched_debug_enabled;
5095 }
5096
5097 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5098                                   struct cpumask *groupmask)
5099 {
5100         struct sched_group *group = sd->groups;
5101         char str[256];
5102
5103         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5104         cpumask_clear(groupmask);
5105
5106         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5107
5108         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5109                 printk("does not load-balance\n");
5110                 if (sd->parent)
5111                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5112                                         " has parent");
5113                 return -1;
5114         }
5115
5116         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5117
5118         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5119                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5120                                 "CPU%d\n", cpu);
5121         }
5122         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5123                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5124                                 " CPU%d\n", cpu);
5125         }
5126
5127         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5128         do {
5129                 if (!group) {
5130                         printk("\n");
5131                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5132                         break;
5133                 }
5134
5135                 /*
5136                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5137                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5138                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5139                  */
5140                 if (!group->sgp->power_orig) {
5141                         printk(KERN_CONT "\n");
5142                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5143                                         "set\n");
5144                         break;
5145                 }
5146
5147                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5148                         printk(KERN_CONT "\n");
5149                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5150                         break;
5151                 }
5152
5153                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5154                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5155                         printk(KERN_CONT "\n");
5156                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5157                         break;
5158                 }
5159
5160                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5161
5162                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5163
5164                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5165                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5166                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5167                                 group->sgp->power);
5168                 }
5169
5170                 group = group->next;
5171         } while (group != sd->groups);
5172         printk(KERN_CONT "\n");
5173
5174         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5175                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5176
5177         if (sd->parent &&
5178             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5179                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5180                         "of domain->span\n");
5181         return 0;
5182 }
5183
5184 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5185 {
5186         int level = 0;
5187
5188         if (!sched_debug_enabled)
5189                 return;
5190
5191         if (!sd) {
5192                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5193                 return;
5194         }
5195
5196         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5197
5198         for (;;) {
5199                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5200                         break;
5201                 level++;
5202                 sd = sd->parent;
5203                 if (!sd)
5204                         break;
5205         }
5206 }
5207 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5208 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5209 static inline bool sched_debug(void)
5210 {
5211         return false;
5212 }
5213 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5214
5215 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5216 {
5217         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5218                 return 1;
5219
5220         /* Following flags need at least 2 groups */
5221         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5222                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5223                          SD_BALANCE_FORK |
5224                          SD_BALANCE_EXEC |
5225                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5226                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5227                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5228                         return 0;
5229         }
5230
5231         /* Following flags don't use groups */
5232         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5233                 return 0;
5234
5235         return 1;
5236 }
5237
5238 static int
5239 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5240 {
5241         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5242
5243         if (sd_degenerate(parent))
5244                 return 1;
5245
5246         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5247                 return 0;
5248
5249         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5250         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5251                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5252                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5253                                 SD_BALANCE_FORK |
5254                                 SD_BALANCE_EXEC |
5255                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5256                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5257                                 SD_PREFER_SIBLING);
5258                 if (nr_node_ids == 1)
5259                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5260         }
5261         if (~cflags & pflags)
5262                 return 0;
5263
5264         return 1;
5265 }
5266
5267 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5268 {
5269         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5270
5271         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5272         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5273         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5274         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5275         free_cpumask_var(rd->online);
5276         free_cpumask_var(rd->span);
5277         kfree(rd);
5278 }
5279
5280 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5281 {
5282         struct root_domain *old_rd = NULL;
5283         unsigned long flags;
5284
5285         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5286
5287         if (rq->rd) {
5288                 old_rd = rq->rd;
5289
5290                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5291                         set_rq_offline(rq);
5292
5293                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5294
5295                 /*
5296                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5297                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5298                  * in this function:
5299                  */
5300                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5301                         old_rd = NULL;
5302         }
5303
5304         atomic_inc(&rd->refcount);
5305         rq->rd = rd;
5306
5307         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5308         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5309                 set_rq_online(rq);
5310
5311         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5312
5313         if (old_rd)
5314                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5315 }
5316
5317 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5318 {
5319         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5320
5321         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5322                 goto out;
5323         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5324                 goto free_span;
5325         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5326                 goto free_online;
5327         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5328                 goto free_dlo_mask;
5329
5330         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5331         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5332                 goto free_dlo_mask;
5333
5334         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5335                 goto free_rto_mask;
5336         return 0;
5337
5338 free_rto_mask:
5339         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5340 free_dlo_mask:
5341         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5342 free_online:
5343         free_cpumask_var(rd->online);
5344 free_span:
5345         free_cpumask_var(rd->span);
5346 out:
5347         return -ENOMEM;
5348 }
5349
5350 /*
5351  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5352  * members (mimicking the global state we have today).
5353  */
5354 struct root_domain def_root_domain;
5355
5356 static void init_defrootdomain(void)
5357 {
5358         init_rootdomain(&def_root_domain);
5359
5360         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5361 }
5362
5363 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5364 {
5365         struct root_domain *rd;
5366
5367         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5368         if (!rd)
5369                 return NULL;
5370
5371         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5372                 kfree(rd);
5373                 return NULL;
5374         }
5375
5376         return rd;
5377 }
5378
5379 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5380 {
5381         struct sched_group *tmp, *first;
5382
5383         if (!sg)
5384                 return;
5385
5386         first = sg;
5387         do {
5388                 tmp = sg->next;
5389
5390                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5391                         kfree(sg->sgp);
5392
5393                 kfree(sg);
5394                 sg = tmp;
5395         } while (sg != first);
5396 }
5397
5398 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5399 {
5400         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5401
5402         /*
5403          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5404          * nuke them all.
5405          */
5406         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5407                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5408         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5409                 kfree(sd->groups->sgp);
5410                 kfree(sd->groups);
5411         }
5412         kfree(sd);
5413 }
5414
5415 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5416 {
5417         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5418 }
5419
5420 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5421 {
5422         for (; sd; sd = sd->parent)
5423                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5424 }
5425
5426 /*
5427  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5428  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5429  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5430  *
5431  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5432  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5433  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5434  */
5435 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5436 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5437 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5438 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5439 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5440 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5441
5442 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5443 {
5444         struct sched_domain *sd;
5445         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5446         int id = cpu;
5447         int size = 1;
5448
5449         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5450         if (sd) {
5451                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5452                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5453                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5454         }
5455         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5456
5457         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5458         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5459         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5460
5461         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5462         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5463
5464         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5465         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5466 }
5467
5468 /*
5469  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5470  * hold the hotplug lock.
5471  */
5472 static void
5473 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5474 {
5475         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5476         struct sched_domain *tmp;
5477
5478         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5479         for (tmp = sd; tmp; ) {
5480                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5481                 if (!parent)
5482                         break;
5483
5484                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5485                         tmp->parent = parent->parent;
5486                         if (parent->parent)
5487                                 parent->parent->child = tmp;
5488                         /*
5489                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5490                          * degenerate parent; the spans match for this
5491                          * so the property transfers.
5492                          */
5493                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5494                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5495                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5496                 } else
5497                         tmp = tmp->parent;
5498         }
5499
5500         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5501                 tmp = sd;
5502                 sd = sd->parent;
5503                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5504                 if (sd)
5505                         sd->child = NULL;
5506         }
5507
5508         sched_domain_debug(sd, cpu);
5509
5510         rq_attach_root(rq, rd);
5511         tmp = rq->sd;
5512         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5513         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5514
5515         update_top_cache_domain(cpu);
5516 }
5517
5518 /* cpus with isolated domains */
5519 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5520
5521 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5522 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5523 {
5524         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5525         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5526         return 1;
5527 }
5528
5529 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5530
5531 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5532 {
5533         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5534 }
5535
5536 struct sd_data {
5537         struct sched_domain **__percpu sd;
5538         struct sched_group **__percpu sg;
5539         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5540 };
5541
5542 struct s_data {
5543         struct sched_domain ** __percpu sd;
5544         struct root_domain      *rd;
5545 };
5546
5547 enum s_alloc {
5548         sa_rootdomain,
5549         sa_sd,
5550         sa_sd_storage,
5551         sa_none,
5552 };
5553
5554 struct sched_domain_topology_level;
5555
5556 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5557 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5558
5559 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5560
5561 struct sched_domain_topology_level {
5562         sched_domain_init_f init;
5563         sched_domain_mask_f mask;
5564         int                 flags;
5565         int                 numa_level;
5566         struct sd_data      data;
5567 };
5568
5569 /*
5570  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5571  * domain traversal.
5572  *
5573  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5574  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5575  * range.
5576  *
5577  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5578  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5579  * cpu they're built on, so check that.
5580  *
5581  */
5582 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5583 {
5584         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5585         struct sd_data *sdd = sd->private;
5586         struct sched_domain *sibling;
5587         int i;
5588
5589         for_each_cpu(i, span) {
5590                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5591                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5592                         continue;
5593
5594                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5595         }
5596 }
5597
5598 /*
5599  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5600  * of this group that's also in the iteration mask.
5601  */
5602 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5603 {
5604         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5605 }
5606
5607 static int
5608 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5609 {
5610         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5611         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5612         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5613         struct sd_data *sdd = sd->private;
5614         struct sched_domain *child;
5615         int i;
5616
5617         cpumask_clear(covered);
5618
5619         for_each_cpu(i, span) {
5620                 struct cpumask *sg_span;
5621
5622                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5623                         continue;
5624
5625                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5626
5627                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5628                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5629                         continue;
5630
5631                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5632                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5633
5634                 if (!sg)
5635                         goto fail;
5636
5637                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5638                 if (child->child) {
5639                         child = child->child;
5640                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5641                 } else
5642                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5643
5644                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5645
5646                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5647                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5648                         build_group_mask(sd, sg);
5649
5650                 /*
5651                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5652                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5653                  * die on a /0 trap.
5654                  */
5655                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5656                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5657
5658                 /*
5659                  * Make sure the first group of this domain contains the
5660                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5661                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5662                  */
5663                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5664                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5665                         groups = sg;
5666
5667                 if (!first)
5668                         first = sg;
5669                 if (last)
5670                         last->next = sg;
5671                 last = sg;
5672                 last->next = first;
5673         }
5674         sd->groups = groups;
5675
5676         return 0;
5677
5678 fail:
5679         free_sched_groups(first, 0);
5680
5681         return -ENOMEM;
5682 }
5683
5684 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5685 {
5686         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5687         struct sched_domain *child = sd->child;
5688
5689         if (child)
5690                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5691
5692         if (sg) {
5693                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5694                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5695                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5696         }
5697
5698         return cpu;
5699 }
5700
5701 /*
5702  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5703  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5704  * and ->cpu_power to 0.
5705  *
5706  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5707  */
5708 static int
5709 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5710 {
5711         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5712         struct sd_data *sdd = sd->private;
5713         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5714         struct cpumask *covered;
5715         int i;
5716
5717         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5718         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5719
5720         if (cpu != cpumask_first(span))
5721                 return 0;
5722
5723         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5724         covered = sched_domains_tmpmask;
5725
5726         cpumask_clear(covered);
5727
5728         for_each_cpu(i, span) {
5729                 struct sched_group *sg;
5730                 int group, j;
5731
5732                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5733                         continue;
5734
5735                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5736                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5737                 sg->sgp->power = 0;
5738                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5739
5740                 for_each_cpu(j, span) {
5741                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5742                                 continue;
5743
5744                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5745                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5746                 }
5747
5748                 if (!first)
5749                         first = sg;
5750                 if (last)
5751                         last->next = sg;
5752                 last = sg;
5753         }
5754         last->next = first;
5755
5756         return 0;
5757 }
5758
5759 /*
5760  * Initialize sched groups cpu_power.
5761  *
5762  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5763  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5764  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5765  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5766  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5767  * less cpu_power.
5768  */
5769 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5770 {
5771         struct sched_group *sg = sd->groups;
5772
5773         WARN_ON(!sg);
5774
5775         do {
5776                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5777                 sg = sg->next;
5778         } while (sg != sd->groups);
5779
5780         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5781                 return;
5782
5783         update_group_power(sd, cpu);
5784         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5785 }
5786
5787 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5788 {
5789        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5790 }
5791
5792 /*
5793  * Initializers for schedule domains
5794  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5795  */
5796
5797 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5798 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5799 #else
5800 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5801 #endif
5802
5803 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5804 static noinline struct sched_domain *                                   \
5805 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5806 {                                                                       \
5807         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5808         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5809         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5810         sd->private = &tl->data;                                        \
5811         return sd;                                                      \
5812 }
5813
5814 SD_INIT_FUNC(CPU)
5815 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5816  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5817 #endif
5818 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5819  SD_INIT_FUNC(MC)
5820 #endif
5821 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5822  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5823 #endif
5824
5825 static int default_relax_domain_level = -1;
5826 int sched_domain_level_max;
5827
5828 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5829 {
5830         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5831                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5832
5833         return 1;
5834 }
5835 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5836
5837 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5838                                  struct sched_domain_attr *attr)
5839 {
5840         int request;
5841
5842         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5843                 if (default_relax_domain_level < 0)
5844                         return;
5845                 else
5846                         request = default_relax_domain_level;
5847         } else
5848                 request = attr->relax_domain_level;
5849         if (request < sd->level) {
5850                 /* turn off idle balance on this domain */
5851                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5852         } else {
5853                 /* turn on idle balance on this domain */
5854                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5855         }
5856 }
5857
5858 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5859 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5860
5861 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5862                                  const struct cpumask *cpu_map)
5863 {
5864         switch (what) {
5865         case sa_rootdomain:
5866                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5867                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5868         case sa_sd:
5869                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5870         case sa_sd_storage:
5871                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5872         case sa_none:
5873                 break;
5874         }
5875 }
5876
5877 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5878                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5879 {
5880         memset(d, 0, sizeof(*d));
5881
5882         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5883                 return sa_sd_storage;
5884         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5885         if (!d->sd)
5886                 return sa_sd_storage;
5887         d->rd = alloc_rootdomain();
5888         if (!d->rd)
5889                 return sa_sd;
5890         return sa_rootdomain;
5891 }
5892
5893 /*
5894  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5895  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5896  * will not free the data we're using.
5897  */
5898 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5899 {
5900         struct sd_data *sdd = sd->private;
5901
5902         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5903         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5904
5905         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5906                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5907
5908         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5909                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5910 }
5911
5912 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5913 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5914 {
5915         return topology_thread_cpumask(cpu);
5916 }
5917 #endif
5918
5919 /*
5920  * Topology list, bottom-up.
5921  */
5922 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5923 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5924         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5925 #endif
5926 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5927         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5928 #endif
5929 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5930         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5931 #endif
5932         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5933         { NULL, },
5934 };
5935
5936 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5937
5938 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5939         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5940
5941 #ifdef CONFIG_NUMA
5942
5943 static int sched_domains_numa_levels;
5944 static int *sched_domains_numa_distance;
5945 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5946 static int sched_domains_curr_level;
5947
5948 static inline int sd_local_flags(int level)
5949 {
5950         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5951                 return 0;
5952
5953         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5954 }
5955
5956 static struct sched_domain *
5957 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5958 {
5959         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5960         int level = tl->numa_level;
5961         int sd_weight = cpumask_weight(
5962                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5963
5964         *sd = (struct sched_domain){
5965                 .min_interval           = sd_weight,
5966                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5967                 .busy_factor            = 32,
5968                 .imbalance_pct          = 125,
5969                 .cache_nice_tries       = 2,
5970                 .busy_idx               = 3,
5971                 .idle_idx               = 2,
5972                 .newidle_idx            = 0,
5973                 .wake_idx               = 0,
5974                 .forkexec_idx           = 0,
5975
5976                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5977                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5978                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5979                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5980                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5981                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5982                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5983                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5984                                         | 1*SD_SERIALIZE
5985                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5986                                         | 1*SD_NUMA
5987                                         | sd_local_flags(level)
5988                                         ,
5989                 .last_balance           = jiffies,
5990                 .balance_interval       = sd_weight,
5991         };
5992         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5993         sd->private = &tl->data;
5994
5995         /*
5996          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5997          */
5998         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5999
6000         return sd;
6001 }
6002
6003 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6004 {
6005         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6006 }
6007
6008 static void sched_numa_warn(const char *str)
6009 {
6010         static int done = false;
6011         int i,j;
6012
6013         if (done)
6014                 return;
6015
6016         done = true;
6017
6018         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6019
6020         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6021                 printk(KERN_WARNING "  ");
6022                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6023                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6024                 printk(KERN_CONT "\n");
6025         }
6026         printk(KERN_WARNING "\n");
6027 }
6028
6029 static bool find_numa_distance(int distance)
6030 {
6031         int i;
6032
6033         if (distance == node_distance(0, 0))
6034                 return true;
6035
6036         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6037                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6038                         return true;
6039         }
6040
6041         return false;
6042 }
6043
6044 static void sched_init_numa(void)
6045 {
6046         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6047         struct sched_domain_topology_level *tl;
6048         int level = 0;
6049         int i, j, k;
6050
6051         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6052         if (!sched_domains_numa_distance)
6053                 return;
6054
6055         /*
6056          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6057          * unique distances in the node_distance() table.
6058          *
6059          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6060          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6061          */
6062         next_distance = curr_distance;
6063         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6064                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6065                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6066                                 int distance = node_distance(i, k);
6067
6068                                 if (distance > curr_distance &&
6069                                     (distance < next_distance ||
6070                                      next_distance == curr_distance))
6071                                         next_distance = distance;
6072
6073                                 /*
6074                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6075                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6076                                  * equally connected to A.
6077                                  */
6078                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6079                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6080
6081                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6082                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6083                         }
6084                         if (next_distance != curr_distance) {
6085                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6086                                 sched_domains_numa_levels = level;
6087                                 curr_distance = next_distance;
6088                         } else break;
6089                 }
6090
6091                 /*
6092                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6093                  */
6094                 if (!sched_debug())
6095                         break;
6096         }
6097         /*
6098          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6099          * identity distance node_distance(i,i).
6100          *
6101          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6102          * numbers.
6103          */
6104
6105         /*
6106          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6107          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6108          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6109          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6110          * in other functions.
6111          *
6112          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6113          */
6114         sched_domains_numa_levels = 0;
6115
6116         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6117         if (!sched_domains_numa_masks)
6118                 return;
6119
6120         /*
6121          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6122          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6123          */
6124         for (i = 0; i < level; i++) {
6125                 sched_domains_numa_masks[i] =
6126                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6127                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6128                         return;
6129
6130                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6131                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6132                         if (!mask)
6133                                 return;
6134
6135                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6136
6137                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6138                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6139                                         continue;
6140
6141                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6142                         }
6143                 }
6144         }
6145
6146         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6147                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6148         if (!tl)
6149                 return;
6150
6151         /*
6152          * Copy the default topology bits..
6153          */
6154         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6155                 tl[i] = default_topology[i];
6156
6157         /*
6158          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6159          */
6160         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6161                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6162                         .init = sd_numa_init,
6163                         .mask = sd_numa_mask,
6164                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6165                         .numa_level = j,
6166                 };
6167         }
6168
6169         sched_domain_topology = tl;
6170
6171         sched_domains_numa_levels = level;
6172 }
6173
6174 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6175 {
6176         int i, j;
6177         int node = cpu_to_node(cpu);
6178
6179         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6180                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6181                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6182                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6183                 }
6184         }
6185 }
6186
6187 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6188 {
6189         int i, j;
6190         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6191                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6192                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6193         }
6194 }
6195
6196 /*
6197  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6198  * are onlined.
6199  */
6200 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6201                                            unsigned long action,
6202                                            void *hcpu)
6203 {
6204         int cpu = (long)hcpu;
6205
6206         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6207         case CPU_ONLINE:
6208                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6209                 break;
6210
6211         case CPU_DEAD:
6212                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6213                 break;
6214
6215         default:
6216                 return NOTIFY_DONE;
6217         }
6218
6219         return NOTIFY_OK;
6220 }
6221 #else
6222 static inline void sched_init_numa(void)
6223 {
6224 }
6225
6226 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6227                                            unsigned long action,
6228                                            void *hcpu)
6229 {
6230         return 0;
6231 }
6232 #endif /* CONFIG_NUMA */
6233
6234 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6235 {
6236         struct sched_domain_topology_level *tl;
6237         int j;
6238
6239         for_each_sd_topology(tl) {
6240                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6241
6242                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6243                 if (!sdd->sd)
6244                         return -ENOMEM;
6245
6246                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6247                 if (!sdd->sg)
6248                         return -ENOMEM;
6249
6250                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6251                 if (!sdd->sgp)
6252                         return -ENOMEM;
6253
6254                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6255                         struct sched_domain *sd;
6256                         struct sched_group *sg;
6257                         struct sched_group_power *sgp;
6258
6259                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6260                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6261                         if (!sd)
6262                                 return -ENOMEM;
6263
6264                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6265
6266                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6267                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6268                         if (!sg)
6269                                 return -ENOMEM;
6270
6271                         sg->next = sg;
6272
6273                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6274
6275                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6276                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6277                         if (!sgp)
6278                                 return -ENOMEM;
6279
6280                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6281                 }
6282         }
6283
6284         return 0;
6285 }
6286
6287 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6288 {
6289         struct sched_domain_topology_level *tl;
6290         int j;
6291
6292         for_each_sd_topology(tl) {
6293                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6294
6295                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6296                         struct sched_domain *sd;
6297
6298                         if (sdd->sd) {
6299                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6300                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6301                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6302                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6303                         }
6304
6305                         if (sdd->sg)
6306                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6307                         if (sdd->sgp)
6308                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6309                 }
6310                 free_percpu(sdd->sd);
6311                 sdd->sd = NULL;
6312                 free_percpu(sdd->sg);
6313                 sdd->sg = NULL;
6314                 free_percpu(sdd->sgp);
6315                 sdd->sgp = NULL;
6316         }
6317 }
6318
6319 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6320                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6321                 struct sched_domain *child, int cpu)
6322 {
6323         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6324         if (!sd)
6325                 return child;
6326
6327         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6328         if (child) {
6329                 sd->level = child->level + 1;
6330                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6331                 child->parent = sd;
6332                 sd->child = child;
6333         }
6334         set_domain_attribute(sd, attr);
6335
6336         return sd;
6337 }
6338
6339 /*
6340  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6341  * to the individual cpus
6342  */
6343 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6344                                struct sched_domain_attr *attr)
6345 {
6346         enum s_alloc alloc_state;
6347         struct sched_domain *sd;
6348         struct s_data d;
6349         int i, ret = -ENOMEM;
6350
6351         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6352         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6353                 goto error;
6354
6355         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6356         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6357                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6358
6359                 sd = NULL;
6360                 for_each_sd_topology(tl) {
6361                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6362                         if (tl == sched_domain_topology)
6363                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6364                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6365                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6366                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6367                                 break;
6368                 }
6369         }
6370
6371         /* Build the groups for the domains */
6372         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6373                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6374                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6375                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6376                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6377                                         goto error;
6378                         } else {
6379                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6380                                         goto error;
6381                         }
6382                 }
6383         }
6384
6385         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6386         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6387                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6388                         continue;
6389
6390                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6391                         claim_allocations(i, sd);
6392                         init_sched_groups_power(i, sd);
6393                 }
6394         }
6395
6396         /* Attach the domains */
6397         rcu_read_lock();
6398         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6399                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6400                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6401         }
6402         rcu_read_unlock();
6403
6404         ret = 0;
6405 error:
6406         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6407         return ret;
6408 }
6409
6410 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6411 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6412 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6413                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6414
6415 /*
6416  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6417  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6418  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6419  */
6420 static cpumask_var_t fallback_doms;
6421
6422 /*
6423  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6424  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6425  * or 0 if it stayed the same.
6426  */
6427 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6428 {
6429         return 0;
6430 }
6431
6432 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6433 {
6434         int i;
6435         cpumask_var_t *doms;
6436
6437         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6438         if (!doms)
6439                 return NULL;
6440         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6441                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6442                         free_sched_domains(doms, i);
6443                         return NULL;
6444                 }
6445         }
6446         return doms;
6447 }
6448
6449 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6450 {
6451         unsigned int i;
6452         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6453                 free_cpumask_var(doms[i]);
6454         kfree(doms);
6455 }
6456
6457 /*
6458  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6459  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6460  * exclude other special cases in the future.
6461  */
6462 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6463 {
6464         int err;
6465
6466         arch_update_cpu_topology();
6467         ndoms_cur = 1;
6468         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6469         if (!doms_cur)
6470                 doms_cur = &fallback_doms;
6471         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6472         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6473         register_sched_domain_sysctl();
6474
6475         return err;
6476 }
6477
6478 /*
6479  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6480  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6481  */
6482 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6483 {
6484         int i;
6485
6486         rcu_read_lock();
6487         for_each_cpu(i, cpu_map)
6488                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6489         rcu_read_unlock();
6490 }
6491
6492 /* handle null as "default" */
6493 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6494                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6495 {
6496         struct sched_domain_attr tmp;
6497
6498         /* fast path */
6499         if (!new && !cur)
6500                 return 1;
6501
6502         tmp = SD_ATTR_INIT;
6503         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6504                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6505                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6506 }
6507
6508 /*
6509  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6510  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6511  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6512  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6513  *
6514  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6515  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6516  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6517  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6518  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6519  * it as it is.
6520  *
6521  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6522  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6523  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6524  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6525  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6526  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6527  *
6528  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6529  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6530  * and it will not create the default domain.
6531  *
6532  * Call with hotplug lock held
6533  */
6534 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6535                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6536 {
6537         int i, j, n;
6538         int new_topology;
6539
6540         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6541
6542         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6543         unregister_sched_domain_sysctl();
6544
6545         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6546         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6547
6548         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6549
6550         /* Destroy deleted domains */
6551         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6552                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6553                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6554                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6555                                 goto match1;
6556                 }
6557                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6558                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6559 match1:
6560                 ;
6561         }
6562
6563         n = ndoms_cur;
6564         if (doms_new == NULL) {
6565                 n = 0;
6566                 doms_new = &fallback_doms;
6567                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6568                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6569         }
6570
6571         /* Build new domains */
6572         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6573                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6574                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6575                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6576                                 goto match2;
6577                 }
6578                 /* no match - add a new doms_new */
6579                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6580 match2:
6581                 ;
6582         }
6583
6584         /* Remember the new sched domains */
6585         if (doms_cur != &fallback_doms)
6586                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6587         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6588         doms_cur = doms_new;
6589         dattr_cur = dattr_new;
6590         ndoms_cur = ndoms_new;
6591
6592         register_sched_domain_sysctl();
6593
6594         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6595 }
6596
6597 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6598
6599 /*
6600  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6601  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6602  * around partition_sched_domains().
6603  *
6604  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6605  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6606  */
6607 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6608                              void *hcpu)
6609 {
6610         switch (action) {
6611         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6612         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6613
6614                 /*
6615                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6616                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6617                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6618                  * domain, ignoring cpusets.
6619                  */
6620                 num_cpus_frozen--;
6621                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6622                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6623                         break;
6624                 }
6625
6626                 /*
6627                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6628                  * restore the original sched domains by considering the
6629                  * cpuset configurations.
6630                  */
6631
6632         case CPU_ONLINE:
6633         case CPU_DOWN_FAILED:
6634                 cpuset_update_active_cpus(true);
6635                 break;
6636         default:
6637                 return NOTIFY_DONE;
6638         }
6639         return NOTIFY_OK;
6640 }
6641
6642 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6643                                void *hcpu)
6644 {
6645         switch (action) {
6646         case CPU_DOWN_PREPARE:
6647                 cpuset_update_active_cpus(false);
6648                 break;
6649         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6650                 num_cpus_frozen++;
6651                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6652                 break;
6653         default:
6654                 return NOTIFY_DONE;
6655         }
6656         return NOTIFY_OK;
6657 }
6658
6659 void __init sched_init_smp(void)
6660 {
6661         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6662
6663         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6664         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6665
6666         sched_init_numa();
6667
6668         /*
6669          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6670          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6671          * happen.
6672          */
6673         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6674         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6675         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6676         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6677                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6678         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6679
6680         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6681         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6682         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6683
6684         init_hrtick();
6685
6686         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6687         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6688                 BUG();
6689         sched_init_granularity();
6690         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6691
6692         init_sched_rt_class();
6693         init_sched_dl_class();
6694 }
6695 #else
6696 void __init sched_init_smp(void)
6697 {
6698         sched_init_granularity();
6699 }
6700 #endif /* CONFIG_SMP */
6701
6702 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6703
6704 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6705 {
6706         return in_lock_functions(addr) ||
6707                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6708                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6709 }
6710
6711 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6712 /*
6713  * Default task group.
6714  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6715  */
6716 struct task_group root_task_group;
6717 LIST_HEAD(task_groups);
6718 #endif
6719
6720 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6721
6722 void __init sched_init(void)
6723 {
6724         int i, j;
6725         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6726
6727 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6728         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6729 #endif
6730 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6731         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6732 #endif
6733 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6734         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6735 #endif
6736         if (alloc_size) {
6737                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6738
6739 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6740                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6741                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6742
6743                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6744                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6745
6746 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6747 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6748                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6749                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6750
6751                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6752                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6753
6754 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6755 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6756                 for_each_possible_cpu(i) {
6757                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6758                         ptr += cpumask_size();
6759                 }
6760 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6761         }
6762
6763         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6764                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6765         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6766                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6767
6768 #ifdef CONFIG_SMP
6769         init_defrootdomain();
6770 #endif
6771
6772 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6773         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6774                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6775 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6776
6777 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6778         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6779         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6780         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6781         autogroup_init(&init_task);
6782
6783 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6784
6785         for_each_possible_cpu(i) {
6786                 struct rq *rq;
6787
6788                 rq = cpu_rq(i);
6789                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6790                 rq->nr_running = 0;
6791                 rq->calc_load_active = 0;
6792                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6793                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6794                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6795                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6796 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6797                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6798                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6799                 /*
6800                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6801                  *
6802                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6803                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6804                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6805                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6806                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6807                  * (se->load.weight).
6808                  *
6809                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6810                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6811                  * then A0's share of the cpu resource is:
6812                  *
6813                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6814                  *
6815                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6816                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6817                  */
6818                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6819                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6820 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6821
6822                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6823 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6824                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6825                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6826 #endif
6827
6828                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6829                         rq->cpu_load[j] = 0;
6830
6831                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6832
6833 #ifdef CONFIG_SMP
6834                 rq->sd = NULL;
6835                 rq->rd = NULL;
6836                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6837                 rq->post_schedule = 0;
6838                 rq->active_balance = 0;
6839                 rq->next_balance = jiffies;
6840                 rq->push_cpu = 0;
6841                 rq->cpu = i;
6842                 rq->online = 0;
6843                 rq->idle_stamp = 0;
6844                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6845                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6846
6847                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6848
6849                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6850 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6851                 rq->nohz_flags = 0;
6852 #endif
6853 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6854                 rq->last_sched_tick = 0;
6855 #endif
6856 #endif
6857                 init_rq_hrtick(rq);
6858                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6859         }
6860
6861         set_load_weight(&init_task);
6862
6863 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6864         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6865 #endif
6866
6867         /*
6868          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6869          */
6870         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6871         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6872
6873         /*
6874          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6875          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6876          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6877          * when this runqueue becomes "idle".
6878          */
6879         init_idle(current, smp_processor_id());
6880
6881         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6882
6883         /*
6884          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6885          */
6886         current->sched_class = &fair_sched_class;
6887
6888 #ifdef CONFIG_SMP
6889         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6890         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6891         if (cpu_isolated_map == NULL)
6892                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6893         idle_thread_set_boot_cpu();
6894 #endif
6895         init_sched_fair_class();
6896
6897         scheduler_running = 1;
6898 }
6899
6900 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6901 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6902 {
6903         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6904
6905         return (nested == preempt_offset);
6906 }
6907
6908 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6909 {
6910         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6911
6912         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6913         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6914             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6915                 return;
6916         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6917                 return;
6918         prev_jiffy = jiffies;
6919
6920         printk(KERN_ERR
6921                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6922                         file, line);
6923         printk(KERN_ERR
6924                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6925                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6926                         current->pid, current->comm);
6927
6928         debug_show_held_locks(current);
6929         if (irqs_disabled())
6930                 print_irqtrace_events(current);
6931         dump_stack();
6932 }
6933 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6934 #endif
6935
6936 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6937 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6938 {
6939         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6940         struct sched_attr attr = {
6941                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
6942         };
6943         int old_prio = p->prio;
6944         int on_rq;
6945
6946         on_rq = p->on_rq;
6947         if (on_rq)
6948                 dequeue_task(rq, p, 0);
6949         __setscheduler(rq, p, &attr);
6950         if (on_rq) {
6951                 enqueue_task(rq, p, 0);
6952                 resched_task(rq->curr);
6953         }
6954
6955         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6956 }
6957
6958 void normalize_rt_tasks(void)
6959 {
6960         struct task_struct *g, *p;
6961         unsigned long flags;
6962         struct rq *rq;
6963
6964         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6965         do_each_thread(g, p) {
6966                 /*
6967                  * Only normalize user tasks:
6968                  */
6969                 if (!p->mm)
6970                         continue;
6971
6972                 p->se.exec_start                = 0;
6973 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6974                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6975                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6976                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6977 #endif
6978
6979                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
6980                         /*
6981                          * Renice negative nice level userspace
6982                          * tasks back to 0:
6983                          */
6984                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6985                                 set_user_nice(p, 0);
6986                         continue;
6987                 }
6988
6989                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6990                 rq = __task_rq_lock(p);
6991
6992                 normalize_task(rq, p);
6993
6994                 __task_rq_unlock(rq);
6995                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6996         } while_each_thread(g, p);
6997
6998         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6999 }
7000
7001 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7002
7003 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7004 /*
7005  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7006  *
7007  * They can only be called when the whole system has been
7008  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7009  * activity can take place. Using them for anything else would
7010  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7011  * under any other configuration.
7012  */
7013
7014 /**
7015  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7016  * @cpu: the processor in question.
7017  *
7018  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7019  *
7020  * Return: The current task for @cpu.
7021  */
7022 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7023 {
7024         return cpu_curr(cpu);
7025 }
7026
7027 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7028
7029 #ifdef CONFIG_IA64
7030 /**
7031  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7032  * @cpu: the processor in question.
7033  * @p: the task pointer to set.
7034  *
7035  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7036  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7037  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7038  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7039  * and caller must save the original value of the current task (see
7040  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7041  * re-starting the system.
7042  *
7043  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7044  */
7045 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7046 {
7047         cpu_curr(cpu) = p;
7048 }
7049
7050 #endif
7051
7052 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7053 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7054 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7055
7056 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7057 {
7058         free_fair_sched_group(tg);
7059         free_rt_sched_group(tg);
7060         autogroup_free(tg);
7061         kfree(tg);
7062 }
7063
7064 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7065 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7066 {
7067         struct task_group *tg;
7068
7069         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7070         if (!tg)
7071                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7072
7073         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7074                 goto err;
7075
7076         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7077                 goto err;
7078
7079         return tg;
7080
7081 err:
7082         free_sched_group(tg);
7083         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7084 }
7085
7086 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7087 {
7088         unsigned long flags;
7089
7090         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7091         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7092
7093         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7094
7095         tg->parent = parent;
7096         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7097         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7098         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7099 }
7100
7101 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7102 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7103 {
7104         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7105         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7106 }
7107
7108 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7109 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7110 {
7111         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7112         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7113 }
7114
7115 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7116 {
7117         unsigned long flags;
7118         int i;
7119
7120         /* end participation in shares distribution */
7121         for_each_possible_cpu(i)
7122                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7123
7124         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7125         list_del_rcu(&tg->list);
7126         list_del_rcu(&tg->siblings);
7127         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7128 }
7129
7130 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7131  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7132  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7133  *      reflect its new group.
7134  */
7135 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7136 {
7137         struct task_group *tg;
7138         int on_rq, running;
7139         unsigned long flags;
7140         struct rq *rq;
7141
7142         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7143
7144         running = task_current(rq, tsk);
7145         on_rq = tsk->on_rq;
7146
7147         if (on_rq)
7148                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7149         if (unlikely(running))
7150                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7151
7152         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7153                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7154                           struct task_group, css);
7155         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7156         tsk->sched_task_group = tg;
7157
7158 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7159         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7160                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7161         else
7162 #endif
7163                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7164
7165         if (unlikely(running))
7166                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7167         if (on_rq)
7168                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7169
7170         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7171 }
7172 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7173
7174 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7175 /*
7176  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7177  */
7178 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7179
7180 /* Must be called with tasklist_lock held */
7181 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7182 {
7183         struct task_struct *g, *p;
7184
7185         do_each_thread(g, p) {
7186                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7187                         return 1;
7188         } while_each_thread(g, p);
7189
7190         return 0;
7191 }
7192
7193 struct rt_schedulable_data {
7194         struct task_group *tg;
7195         u64 rt_period;
7196         u64 rt_runtime;
7197 };
7198
7199 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7200 {
7201         struct rt_schedulable_data *d = data;
7202         struct task_group *child;
7203         unsigned long total, sum = 0;
7204         u64 period, runtime;
7205
7206         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7207         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7208
7209         if (tg == d->tg) {
7210                 period = d->rt_period;
7211                 runtime = d->rt_runtime;
7212         }
7213
7214         /*
7215          * Cannot have more runtime than the period.
7216          */
7217         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7218                 return -EINVAL;
7219
7220         /*
7221          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7222          */
7223         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7224                 return -EBUSY;
7225
7226         total = to_ratio(period, runtime);
7227
7228         /*
7229          * Nobody can have more than the global setting allows.
7230          */
7231         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7232                 return -EINVAL;
7233
7234         /*
7235          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7236          */
7237         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7238                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7239                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7240
7241                 if (child == d->tg) {
7242                         period = d->rt_period;
7243                         runtime = d->rt_runtime;
7244                 }
7245
7246                 sum += to_ratio(period, runtime);
7247         }
7248
7249         if (sum > total)
7250                 return -EINVAL;
7251
7252         return 0;
7253 }
7254
7255 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7256 {
7257         int ret;
7258
7259         struct rt_schedulable_data data = {
7260                 .tg = tg,
7261                 .rt_period = period,
7262                 .rt_runtime = runtime,
7263         };
7264
7265         rcu_read_lock();
7266         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7267         rcu_read_unlock();
7268
7269         return ret;
7270 }
7271
7272 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7273                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7274 {
7275         int i, err = 0;
7276
7277         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7278         read_lock(&tasklist_lock);
7279         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7280         if (err)
7281                 goto unlock;
7282
7283         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7284         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7285         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7286
7287         for_each_possible_cpu(i) {
7288                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7289
7290                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7291                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7292                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7293         }
7294         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7295 unlock:
7296         read_unlock(&tasklist_lock);
7297         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7298
7299         return err;
7300 }
7301
7302 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7303 {
7304         u64 rt_runtime, rt_period;
7305
7306         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7307         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7308         if (rt_runtime_us < 0)
7309                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7310
7311         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7312 }
7313
7314 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7315 {
7316         u64 rt_runtime_us;
7317
7318         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7319                 return -1;
7320
7321         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7322         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7323         return rt_runtime_us;
7324 }
7325
7326 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7327 {
7328         u64 rt_runtime, rt_period;
7329
7330         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7331         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7332
7333         if (rt_period == 0)
7334                 return -EINVAL;
7335
7336         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7337 }
7338
7339 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7340 {
7341         u64 rt_period_us;
7342
7343         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7344         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7345         return rt_period_us;
7346 }
7347 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7348
7349 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7350 static int sched_rt_global_constraints(void)
7351 {
7352         int ret = 0;
7353
7354         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7355         read_lock(&tasklist_lock);
7356         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7357         read_unlock(&tasklist_lock);
7358         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7359
7360         return ret;
7361 }
7362
7363 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7364 {
7365         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7366         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7367                 return 0;
7368
7369         return 1;
7370 }
7371
7372 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7373 static int sched_rt_global_constraints(void)
7374 {
7375         unsigned long flags;
7376         int i, ret = 0;
7377
7378         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7379         for_each_possible_cpu(i) {
7380                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7381
7382                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7383                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7384                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7385         }
7386         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7387
7388         return ret;
7389 }
7390 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7391
7392 static int sched_dl_global_constraints(void)
7393 {
7394         u64 runtime = global_rt_runtime();
7395         u64 period = global_rt_period();
7396         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7397         int cpu, ret = 0;
7398
7399         /*
7400          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7401          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7402          * any of the root_domains.
7403          *
7404          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7405          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7406          * solutions is welcome!
7407          */
7408         for_each_possible_cpu(cpu) {
7409                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7410
7411                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
7412                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7413                         ret = -EBUSY;
7414                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
7415
7416                 if (ret)
7417                         break;
7418         }
7419
7420         return ret;
7421 }
7422
7423 static void sched_dl_do_global(void)
7424 {
7425         u64 new_bw = -1;
7426         int cpu;
7427
7428         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7429         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7430
7431         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7432                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7433
7434         /*
7435          * FIXME: As above...
7436          */
7437         for_each_possible_cpu(cpu) {
7438                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7439
7440                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
7441                 dl_b->bw = new_bw;
7442                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
7443         }
7444 }
7445
7446 static int sched_rt_global_validate(void)
7447 {
7448         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7449                 return -EINVAL;
7450
7451         if (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period)
7452                 return -EINVAL;
7453
7454         return 0;
7455 }
7456
7457 static void sched_rt_do_global(void)
7458 {
7459         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7460         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7461 }
7462
7463 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7464                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7465                 loff_t *ppos)
7466 {
7467         int old_period, old_runtime;
7468         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7469         int ret;
7470
7471         mutex_lock(&mutex);
7472         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7473         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7474
7475         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7476
7477         if (!ret && write) {
7478                 ret = sched_rt_global_validate();
7479                 if (ret)
7480                         goto undo;
7481
7482                 ret = sched_rt_global_constraints();
7483                 if (ret)
7484                         goto undo;
7485
7486                 ret = sched_dl_global_constraints();
7487                 if (ret)
7488                         goto undo;
7489
7490                 sched_rt_do_global();
7491                 sched_dl_do_global();
7492         }
7493         if (0) {
7494 undo:
7495                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7496                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7497         }
7498         mutex_unlock(&mutex);
7499
7500         return ret;
7501 }
7502
7503 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7504                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7505                 loff_t *ppos)
7506 {
7507         int ret;
7508         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7509
7510         mutex_lock(&mutex);
7511         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7512         /* make sure that internally we keep jiffies */
7513         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7514         if (!ret && write) {
7515                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7516                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7517         }
7518         mutex_unlock(&mutex);
7519         return ret;
7520 }
7521
7522 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7523
7524 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7525 {
7526         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7527 }
7528
7529 static struct cgroup_subsys_state *
7530 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7531 {
7532         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7533         struct task_group *tg;
7534
7535         if (!parent) {
7536                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7537                 return &root_task_group.css;
7538         }
7539
7540         tg = sched_create_group(parent);
7541         if (IS_ERR(tg))
7542                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7543
7544         return &tg->css;
7545 }
7546
7547 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7548 {
7549         struct task_group *tg = css_tg(css);
7550         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7551
7552         if (parent)
7553                 sched_online_group(tg, parent);
7554         return 0;
7555 }
7556
7557 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7558 {
7559         struct task_group *tg = css_tg(css);
7560
7561         sched_destroy_group(tg);
7562 }
7563
7564 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7565 {
7566         struct task_group *tg = css_tg(css);
7567
7568         sched_offline_group(tg);
7569 }
7570
7571 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7572                                  struct cgroup_taskset *tset)
7573 {
7574         struct task_struct *task;
7575
7576         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7577 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7578                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7579                         return -EINVAL;
7580 #else
7581                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7582                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7583                         return -EINVAL;
7584 #endif
7585         }
7586         return 0;
7587 }
7588
7589 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7590                               struct cgroup_taskset *tset)
7591 {
7592         struct task_struct *task;
7593
7594         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7595                 sched_move_task(task);
7596 }
7597
7598 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7599                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7600                             struct task_struct *task)
7601 {
7602         /*
7603          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7604          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7605          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7606          */
7607         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7608                 return;
7609
7610         sched_move_task(task);
7611 }
7612
7613 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7614 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7615                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7616 {
7617         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7618 }
7619
7620 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7621                                struct cftype *cft)
7622 {
7623         struct task_group *tg = css_tg(css);
7624
7625         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7626 }
7627
7628 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7629 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7630
7631 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7632 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7633
7634 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7635
7636 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7637 {
7638         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7639         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7640
7641         if (tg == &root_task_group)
7642                 return -EINVAL;
7643
7644         /*
7645          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7646          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7647          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7648          */
7649         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7650                 return -EINVAL;
7651
7652         /*
7653          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7654          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7655          * feasibility.
7656          */
7657         if (period > max_cfs_quota_period)
7658                 return -EINVAL;
7659
7660         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7661         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7662         if (ret)
7663                 goto out_unlock;
7664
7665         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7666         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7667         /*
7668          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7669          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7670          */
7671         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7672                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7673         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7674         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7675         cfs_b->quota = quota;
7676
7677         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7678         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7679         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7680                 /* force a reprogram */
7681                 cfs_b->timer_active = 0;
7682                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7683         }
7684         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7685
7686         for_each_possible_cpu(i) {
7687                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7688                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7689
7690                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7691                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7692                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7693
7694                 if (cfs_rq->throttled)
7695                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7696                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7697         }
7698         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7699                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7700 out_unlock:
7701         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7702
7703         return ret;
7704 }
7705
7706 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7707 {
7708         u64 quota, period;
7709
7710         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7711         if (cfs_quota_us < 0)
7712                 quota = RUNTIME_INF;
7713         else
7714                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7715
7716         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7717 }
7718
7719 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7720 {
7721         u64 quota_us;
7722
7723         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7724                 return -1;
7725
7726         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7727         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7728
7729         return quota_us;
7730 }
7731
7732 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7733 {
7734         u64 quota, period;
7735
7736         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7737         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7738
7739         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7740 }
7741
7742 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7743 {
7744         u64 cfs_period_us;
7745
7746         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7747         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7748
7749         return cfs_period_us;
7750 }
7751
7752 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7753                                   struct cftype *cft)
7754 {
7755         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7756 }
7757
7758 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7759                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7760 {
7761         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7762 }
7763
7764 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7765                                    struct cftype *cft)
7766 {
7767         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7768 }
7769
7770 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7771                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7772 {
7773         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7774 }
7775
7776 struct cfs_schedulable_data {
7777         struct task_group *tg;
7778         u64 period, quota;
7779 };
7780
7781 /*
7782  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7783  * note: units are usecs
7784  */
7785 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7786                                struct cfs_schedulable_data *d)
7787 {
7788         u64 quota, period;
7789
7790         if (tg == d->tg) {
7791                 period = d->period;
7792                 quota = d->quota;
7793         } else {
7794                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7795                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7796         }
7797
7798         /* note: these should typically be equivalent */
7799         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7800                 return RUNTIME_INF;
7801
7802         return to_ratio(period, quota);
7803 }
7804
7805 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7806 {
7807         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7808         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7809         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7810
7811         if (!tg->parent) {
7812                 quota = RUNTIME_INF;
7813         } else {
7814                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7815
7816                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7817                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7818
7819                 /*
7820                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7821                  * limit is set
7822                  */
7823                 if (quota == RUNTIME_INF)
7824                         quota = parent_quota;
7825                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7826                         return -EINVAL;
7827         }
7828         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7829
7830         return 0;
7831 }
7832
7833 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7834 {
7835         int ret;
7836         struct cfs_schedulable_data data = {
7837                 .tg = tg,
7838                 .period = period,
7839                 .quota = quota,
7840         };
7841
7842         if (quota != RUNTIME_INF) {
7843                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7844                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7845         }
7846
7847         rcu_read_lock();
7848         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7849         rcu_read_unlock();
7850
7851         return ret;
7852 }
7853
7854 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7855                 struct cgroup_map_cb *cb)
7856 {
7857         struct task_group *tg = css_tg(css);
7858         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7859
7860         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7861         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7862         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7863
7864         return 0;
7865 }
7866 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7867 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7868
7869 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7870 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7871                                 struct cftype *cft, s64 val)
7872 {
7873         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7874 }
7875
7876 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7877                                struct cftype *cft)
7878 {
7879         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7880 }
7881
7882 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7883                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7884 {
7885         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7886 }
7887
7888 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7889                                    struct cftype *cft)
7890 {
7891         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7892 }
7893 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7894
7895 static struct cftype cpu_files[] = {
7896 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7897         {
7898                 .name = "shares",
7899                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7900                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7901         },
7902 #endif
7903 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7904         {
7905                 .name = "cfs_quota_us",
7906                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7907                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7908         },
7909         {
7910                 .name = "cfs_period_us",
7911                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7912                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7913         },
7914         {
7915                 .name = "stat",
7916                 .read_map = cpu_stats_show,
7917         },
7918 #endif
7919 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7920         {
7921                 .name = "rt_runtime_us",
7922                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7923                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7924         },
7925         {
7926                 .name = "rt_period_us",
7927                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7928                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7929         },
7930 #endif
7931         { }     /* terminate */
7932 };
7933
7934 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7935         .name           = "cpu",
7936         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7937         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7938         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7939         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7940         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7941         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7942         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7943         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7944         .base_cftypes   = cpu_files,
7945         .early_init     = 1,
7946 };
7947
7948 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7949
7950 void dump_cpu_task(int cpu)
7951 {
7952         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7953         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7954 }