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