Upgrade to 4.4.50-rt62
[kvmfornfv.git] / kernel / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT_FULL
264 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
265 #else
266 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 8;
267 #endif
268
269 /*
270  * period over which we average the RT time consumption, measured
271  * in ms.
272  *
273  * default: 1s
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
276
277 /*
278  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
279  * default: 1s
280  */
281 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
282
283 __read_mostly int scheduler_running;
284
285 /*
286  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
287  * default: 0.95s
288  */
289 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
290
291 /* cpus with isolated domains */
292 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
293
294 /*
295  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
296  */
297 static struct rq *this_rq_lock(void)
298         __acquires(rq->lock)
299 {
300         struct rq *rq;
301
302         local_irq_disable();
303         rq = this_rq();
304         raw_spin_lock(&rq->lock);
305
306         return rq;
307 }
308
309 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
310 /*
311  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
312  */
313
314 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
315 {
316         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
317                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
318 }
319
320 /*
321  * High-resolution timer tick.
322  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
323  */
324 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
325 {
326         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
327
328         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
329
330         raw_spin_lock(&rq->lock);
331         update_rq_clock(rq);
332         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
333         raw_spin_unlock(&rq->lock);
334
335         return HRTIMER_NORESTART;
336 }
337
338 #ifdef CONFIG_SMP
339
340 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
341 {
342         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
343
344         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
345 }
346
347 /*
348  * called from hardirq (IPI) context
349  */
350 static void __hrtick_start(void *arg)
351 {
352         struct rq *rq = arg;
353
354         raw_spin_lock(&rq->lock);
355         __hrtick_restart(rq);
356         rq->hrtick_csd_pending = 0;
357         raw_spin_unlock(&rq->lock);
358 }
359
360 /*
361  * Called to set the hrtick timer state.
362  *
363  * called with rq->lock held and irqs disabled
364  */
365 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
366 {
367         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
368         ktime_t time;
369         s64 delta;
370
371         /*
372          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
373          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
374          */
375         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
376         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
377
378         hrtimer_set_expires(timer, time);
379
380         if (rq == this_rq()) {
381                 __hrtick_restart(rq);
382         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
383                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
384                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
385         }
386 }
387
388 static int
389 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
390 {
391         int cpu = (int)(long)hcpu;
392
393         switch (action) {
394         case CPU_UP_CANCELED:
395         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
396         case CPU_DOWN_PREPARE:
397         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
398         case CPU_DEAD:
399         case CPU_DEAD_FROZEN:
400                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
401                 return NOTIFY_OK;
402         }
403
404         return NOTIFY_DONE;
405 }
406
407 static __init void init_hrtick(void)
408 {
409         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
410 }
411 #else
412 /*
413  * Called to set the hrtick timer state.
414  *
415  * called with rq->lock held and irqs disabled
416  */
417 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
418 {
419         /*
420          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
421          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
422          */
423         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
424         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
425                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
426 }
427
428 static inline void init_hrtick(void)
429 {
430 }
431 #endif /* CONFIG_SMP */
432
433 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
434 {
435 #ifdef CONFIG_SMP
436         rq->hrtick_csd_pending = 0;
437
438         rq->hrtick_csd.flags = 0;
439         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
440         rq->hrtick_csd.info = rq;
441 #endif
442
443         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
444         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
445         rq->hrtick_timer.irqsafe = 1;
446 }
447 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
448 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
449 {
450 }
451
452 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
453 {
454 }
455
456 static inline void init_hrtick(void)
457 {
458 }
459 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
460
461 /*
462  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
463  */
464 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
465 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
466         for (;;) {                                                      \
467                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
468                 if (__old == __val)                                     \
469                         break;                                          \
470                 __val = __old;                                          \
471         }                                                               \
472         __old;                                                          \
473 })
474
475 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
476 /*
477  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
478  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
479  * spurious IPIs.
480  */
481 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
482 {
483         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
484         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
485 }
486
487 /*
488  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
489  *
490  * If this returns true, then the idle task promises to call
491  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
492  */
493 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
494 {
495         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
496         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
497
498         for (;;) {
499                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
500                         return false;
501                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
502                         return true;
503                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
504                 if (old == val)
505                         break;
506                 val = old;
507         }
508         return true;
509 }
510
511 #else
512 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
513 {
514         set_tsk_need_resched(p);
515         return true;
516 }
517
518 #ifdef CONFIG_SMP
519 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
520 {
521         return false;
522 }
523 #endif
524 #endif
525
526 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
527 {
528         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
529
530         /*
531          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
532          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
533          * wakeup due to that.
534          *
535          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
536          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
537          */
538         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
539                 return;
540
541         get_task_struct(task);
542
543         /*
544          * The head is context local, there can be no concurrency.
545          */
546         *head->lastp = node;
547         head->lastp = &node->next;
548 }
549
550 void __wake_up_q(struct wake_q_head *head, bool sleeper)
551 {
552         struct wake_q_node *node = head->first;
553
554         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
555                 struct task_struct *task;
556
557                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
558                 BUG_ON(!task);
559                 /* task can safely be re-inserted now */
560                 node = node->next;
561                 task->wake_q.next = NULL;
562
563                 /*
564                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
565                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
566                  */
567                 if (sleeper)
568                         wake_up_lock_sleeper(task);
569                 else
570                         wake_up_process(task);
571                 put_task_struct(task);
572         }
573 }
574
575 /*
576  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
577  *
578  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
579  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
580  * the target CPU.
581  */
582 void resched_curr(struct rq *rq)
583 {
584         struct task_struct *curr = rq->curr;
585         int cpu;
586
587         lockdep_assert_held(&rq->lock);
588
589         if (test_tsk_need_resched(curr))
590                 return;
591
592         cpu = cpu_of(rq);
593
594         if (cpu == smp_processor_id()) {
595                 set_tsk_need_resched(curr);
596                 set_preempt_need_resched();
597                 return;
598         }
599
600         if (set_nr_and_not_polling(curr))
601                 smp_send_reschedule(cpu);
602         else
603                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
604 }
605
606 #ifdef CONFIG_PREEMPT_LAZY
607 void resched_curr_lazy(struct rq *rq)
608 {
609         struct task_struct *curr = rq->curr;
610         int cpu;
611
612         if (!sched_feat(PREEMPT_LAZY)) {
613                 resched_curr(rq);
614                 return;
615         }
616
617         lockdep_assert_held(&rq->lock);
618
619         if (test_tsk_need_resched(curr))
620                 return;
621
622         if (test_tsk_need_resched_lazy(curr))
623                 return;
624
625         set_tsk_need_resched_lazy(curr);
626
627         cpu = cpu_of(rq);
628         if (cpu == smp_processor_id())
629                 return;
630
631         /* NEED_RESCHED_LAZY must be visible before we test polling */
632         smp_mb();
633         if (!tsk_is_polling(curr))
634                 smp_send_reschedule(cpu);
635 }
636 #endif
637
638 void resched_cpu(int cpu)
639 {
640         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
641         unsigned long flags;
642
643         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
644                 return;
645         resched_curr(rq);
646         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
647 }
648
649 #ifdef CONFIG_SMP
650 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
651 /*
652  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
653  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
654  *
655  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
656  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
657  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
658  */
659 int get_nohz_timer_target(void)
660 {
661         int i, cpu;
662         struct sched_domain *sd;
663
664         preempt_disable_rt();
665         cpu = smp_processor_id();
666
667         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
668                 goto preempt_en_rt;
669
670         rcu_read_lock();
671         for_each_domain(cpu, sd) {
672                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
673                         if (cpu == i)
674                                 continue;
675
676                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
677                                 cpu = i;
678                                 goto unlock;
679                         }
680                 }
681         }
682
683         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
684                 cpu = housekeeping_any_cpu();
685 unlock:
686         rcu_read_unlock();
687 preempt_en_rt:
688         preempt_enable_rt();
689         return cpu;
690 }
691 /*
692  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
693  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
694  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
695  * idle system the next event might even be infinite time into the
696  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
697  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
698  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
699  * wheel for the next timer event.
700  */
701 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
702 {
703         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
704
705         if (cpu == smp_processor_id())
706                 return;
707
708         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
709                 smp_send_reschedule(cpu);
710         else
711                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
712 }
713
714 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
715 {
716         /*
717          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
718          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
719          * If needed we can still optimize that later with an
720          * empty IRQ.
721          */
722         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
723                 if (cpu != smp_processor_id() ||
724                     tick_nohz_tick_stopped())
725                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
726                 return true;
727         }
728
729         return false;
730 }
731
732 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
733 {
734         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
735                 wake_up_idle_cpu(cpu);
736 }
737
738 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
739 {
740         int cpu = smp_processor_id();
741
742         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
743                 return false;
744
745         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
746                 return true;
747
748         /*
749          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
750          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
751          */
752         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
753         return false;
754 }
755
756 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
757
758 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
759 {
760         return false;
761 }
762
763 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
764
765 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
766 bool sched_can_stop_tick(void)
767 {
768         /*
769          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
770          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
771          */
772         if (current->policy == SCHED_FIFO)
773                 return true;
774
775         /*
776          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
777          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
778          */
779         if (current->policy == SCHED_RR) {
780                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
781
782                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
783         }
784
785         /*
786          * More than one running task need preemption.
787          * nr_running update is assumed to be visible
788          * after IPI is sent from wakers.
789          */
790         if (this_rq()->nr_running > 1)
791                 return false;
792
793         return true;
794 }
795 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
796
797 void sched_avg_update(struct rq *rq)
798 {
799         s64 period = sched_avg_period();
800
801         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
802                 /*
803                  * Inline assembly required to prevent the compiler
804                  * optimising this loop into a divmod call.
805                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
806                  */
807                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
808                 rq->age_stamp += period;
809                 rq->rt_avg /= 2;
810         }
811 }
812
813 #endif /* CONFIG_SMP */
814
815 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
816                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
817 /*
818  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
819  * node and @up when leaving it for the final time.
820  *
821  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
822  */
823 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
824                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
825 {
826         struct task_group *parent, *child;
827         int ret;
828
829         parent = from;
830
831 down:
832         ret = (*down)(parent, data);
833         if (ret)
834                 goto out;
835         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
836                 parent = child;
837                 goto down;
838
839 up:
840                 continue;
841         }
842         ret = (*up)(parent, data);
843         if (ret || parent == from)
844                 goto out;
845
846         child = parent;
847         parent = parent->parent;
848         if (parent)
849                 goto up;
850 out:
851         return ret;
852 }
853
854 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
855 {
856         return 0;
857 }
858 #endif
859
860 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
861 {
862         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
863         struct load_weight *load = &p->se.load;
864
865         /*
866          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
867          */
868         if (idle_policy(p->policy)) {
869                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
870                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
871                 return;
872         }
873
874         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
875         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
876 }
877
878 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
879 {
880         update_rq_clock(rq);
881         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
882                 sched_info_queued(rq, p);
883         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
884 }
885
886 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
887 {
888         update_rq_clock(rq);
889         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
890                 sched_info_dequeued(rq, p);
891         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
892 }
893
894 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
895 {
896         if (task_contributes_to_load(p))
897                 rq->nr_uninterruptible--;
898
899         enqueue_task(rq, p, flags);
900 }
901
902 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
903 {
904         if (task_contributes_to_load(p))
905                 rq->nr_uninterruptible++;
906
907         dequeue_task(rq, p, flags);
908 }
909
910 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
911 {
912 /*
913  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
914  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
915  */
916 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
917         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
918 #endif
919 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
920         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
921
922         /*
923          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
924          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
925          * {soft,}irq region.
926          *
927          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
928          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
929          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
930          * monotonic.
931          *
932          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
933          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
934          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
935          * atomic ops.
936          */
937         if (irq_delta > delta)
938                 irq_delta = delta;
939
940         rq->prev_irq_time += irq_delta;
941         delta -= irq_delta;
942 #endif
943 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
944         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
945                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
946                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
947
948                 if (unlikely(steal > delta))
949                         steal = delta;
950
951                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
952                 delta -= steal;
953         }
954 #endif
955
956         rq->clock_task += delta;
957
958 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
959         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
960                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
961 #endif
962 }
963
964 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
965 {
966         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
967         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
968
969         if (stop) {
970                 /*
971                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
972                  * userspace knows about and won't get confused about.
973                  *
974                  * Also, it will make PI more or less work without too
975                  * much confusion -- but then, stop work should not
976                  * rely on PI working anyway.
977                  */
978                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
979
980                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
981         }
982
983         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
984
985         if (old_stop) {
986                 /*
987                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
988                  * it can die in pieces.
989                  */
990                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
991         }
992 }
993
994 /*
995  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
996  */
997 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
998 {
999         return p->static_prio;
1000 }
1001
1002 /*
1003  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1004  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1005  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1006  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1007  * estimator recalculates.
1008  */
1009 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1010 {
1011         int prio;
1012
1013         if (task_has_dl_policy(p))
1014                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
1015         else if (task_has_rt_policy(p))
1016                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1017         else
1018                 prio = __normal_prio(p);
1019         return prio;
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1024  * taken into account by the scheduler. This value might
1025  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1026  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1027  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1028  */
1029 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1030 {
1031         p->normal_prio = normal_prio(p);
1032         /*
1033          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1034          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1035          * to the normal priority:
1036          */
1037         if (!rt_prio(p->prio))
1038                 return p->normal_prio;
1039         return p->prio;
1040 }
1041
1042 /**
1043  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1044  * @p: the task in question.
1045  *
1046  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1047  */
1048 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1049 {
1050         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1051 }
1052
1053 /*
1054  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1055  * use the balance_callback list if you want balancing.
1056  *
1057  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1058  * balance_callback().
1059  */
1060 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1061                                        const struct sched_class *prev_class,
1062                                        int oldprio)
1063 {
1064         if (prev_class != p->sched_class) {
1065                 if (prev_class->switched_from)
1066                         prev_class->switched_from(rq, p);
1067
1068                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1069         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1070                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1071 }
1072
1073 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1074 {
1075         const struct sched_class *class;
1076
1077         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1078                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1079         } else {
1080                 for_each_class(class) {
1081                         if (class == rq->curr->sched_class)
1082                                 break;
1083                         if (class == p->sched_class) {
1084                                 resched_curr(rq);
1085                                 break;
1086                         }
1087                 }
1088         }
1089
1090         /*
1091          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1092          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1093          */
1094         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1095                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1096 }
1097
1098 #ifdef CONFIG_SMP
1099 /*
1100  * This is how migration works:
1101  *
1102  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1103  *    stop_one_cpu().
1104  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1105  *    off the CPU)
1106  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1107  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1108  *    it and puts it into the right queue.
1109  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1110  *    is done.
1111  */
1112
1113 /*
1114  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1115  *
1116  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1117  */
1118 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1119 {
1120         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1121
1122         dequeue_task(rq, p, 0);
1123         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1124         set_task_cpu(p, new_cpu);
1125         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1126
1127         rq = cpu_rq(new_cpu);
1128
1129         raw_spin_lock(&rq->lock);
1130         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1131         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1132         enqueue_task(rq, p, 0);
1133         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1134
1135         return rq;
1136 }
1137
1138 struct migration_arg {
1139         struct task_struct *task;
1140         int dest_cpu;
1141 };
1142
1143 /*
1144  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1145  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1146  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1147  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1148  *
1149  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1150  * as the task is no longer on this CPU.
1151  */
1152 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1153 {
1154         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1155                 return rq;
1156
1157         /* Affinity changed (again). */
1158         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1159                 return rq;
1160
1161         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1162
1163         return rq;
1164 }
1165
1166 /*
1167  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1168  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1169  * 'pushing' onto another runqueue.
1170  */
1171 static int migration_cpu_stop(void *data)
1172 {
1173         struct migration_arg *arg = data;
1174         struct task_struct *p = arg->task;
1175         struct rq *rq = this_rq();
1176
1177         /*
1178          * The original target cpu might have gone down and we might
1179          * be on another cpu but it doesn't matter.
1180          */
1181         local_irq_disable();
1182         /*
1183          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1184          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1185          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1186          */
1187         sched_ttwu_pending();
1188
1189         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1190         raw_spin_lock(&rq->lock);
1191         /*
1192          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1193          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1194          * we're holding p->pi_lock.
1195          */
1196         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1197                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1198         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1199         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1200
1201         local_irq_enable();
1202         return 0;
1203 }
1204
1205 /*
1206  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1207  * actually call this function.
1208  */
1209 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1210 {
1211         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1212         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1213 }
1214
1215 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1216 {
1217         struct rq *rq = task_rq(p);
1218         bool queued, running;
1219
1220         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1221
1222         if (__migrate_disabled(p)) {
1223                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1224                 return;
1225         }
1226
1227         queued = task_on_rq_queued(p);
1228         running = task_current(rq, p);
1229
1230         if (queued) {
1231                 /*
1232                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1233                  * holding rq->lock.
1234                  */
1235                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1236                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1237         }
1238         if (running)
1239                 put_prev_task(rq, p);
1240
1241         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1242
1243         if (running)
1244                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1245         if (queued)
1246                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1247 }
1248
1249 static DEFINE_PER_CPU(struct cpumask, sched_cpumasks);
1250 static DEFINE_MUTEX(sched_down_mutex);
1251 static cpumask_t sched_down_cpumask;
1252
1253 void tell_sched_cpu_down_begin(int cpu)
1254 {
1255         mutex_lock(&sched_down_mutex);
1256         cpumask_set_cpu(cpu, &sched_down_cpumask);
1257         mutex_unlock(&sched_down_mutex);
1258 }
1259
1260 void tell_sched_cpu_down_done(int cpu)
1261 {
1262         mutex_lock(&sched_down_mutex);
1263         cpumask_clear_cpu(cpu, &sched_down_cpumask);
1264         mutex_unlock(&sched_down_mutex);
1265 }
1266
1267 /**
1268  * migrate_me - try to move the current task off this cpu
1269  *
1270  * Used by the pin_current_cpu() code to try to get tasks
1271  * to move off the current CPU as it is going down.
1272  * It will only move the task if the task isn't pinned to
1273  * the CPU (with migrate_disable, affinity or NO_SETAFFINITY)
1274  * and the task has to be in a RUNNING state. Otherwise the
1275  * movement of the task will wake it up (change its state
1276  * to running) when the task did not expect it.
1277  *
1278  * Returns 1 if it succeeded in moving the current task
1279  *         0 otherwise.
1280  */
1281 int migrate_me(void)
1282 {
1283         struct task_struct *p = current;
1284         struct migration_arg arg;
1285         struct cpumask *cpumask;
1286         struct cpumask *mask;
1287         unsigned long flags;
1288         unsigned int dest_cpu;
1289         struct rq *rq;
1290
1291         /*
1292          * We can not migrate tasks bounded to a CPU or tasks not
1293          * running. The movement of the task will wake it up.
1294          */
1295         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY || p->state)
1296                 return 0;
1297
1298         mutex_lock(&sched_down_mutex);
1299         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1300
1301         cpumask = this_cpu_ptr(&sched_cpumasks);
1302         mask = &p->cpus_allowed;
1303
1304         cpumask_andnot(cpumask, mask, &sched_down_cpumask);
1305
1306         if (!cpumask_weight(cpumask)) {
1307                 /* It's only on this CPU? */
1308                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1309                 mutex_unlock(&sched_down_mutex);
1310                 return 0;
1311         }
1312
1313         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cpumask);
1314
1315         arg.task = p;
1316         arg.dest_cpu = dest_cpu;
1317
1318         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1319
1320         stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1321         tlb_migrate_finish(p->mm);
1322         mutex_unlock(&sched_down_mutex);
1323
1324         return 1;
1325 }
1326
1327 /*
1328  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1329  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1330  * is removed from the allowed bitmask.
1331  *
1332  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1333  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1334  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1335  */
1336 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1337                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1338 {
1339         unsigned long flags;
1340         struct rq *rq;
1341         unsigned int dest_cpu;
1342         int ret = 0;
1343
1344         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1345
1346         /*
1347          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1348          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1349          */
1350         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1351                 ret = -EINVAL;
1352                 goto out;
1353         }
1354
1355         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1356                 goto out;
1357
1358         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1359                 ret = -EINVAL;
1360                 goto out;
1361         }
1362
1363         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1364
1365         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1366         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask) || __migrate_disabled(p))
1367                 goto out;
1368
1369         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1370         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1371                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1372                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1373                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1374                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1375                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1376                 return 0;
1377         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1378                 /*
1379                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1380                  * afterwards anyway.
1381                  */
1382                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1383                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1384                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1385         }
1386 out:
1387         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1388
1389         return ret;
1390 }
1391
1392 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1393 {
1394         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1395 }
1396 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1397
1398 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1399 {
1400 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1401         /*
1402          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1403          * ttwu() will sort out the placement.
1404          */
1405         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1406                         !p->on_rq);
1407
1408 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1409         /*
1410          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1411          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1412          *
1413          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1414          * see task_group().
1415          *
1416          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1417          * task_rq_lock().
1418          */
1419         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1420                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1421 #endif
1422 #endif
1423
1424         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1425
1426         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1427                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1428                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1429                 p->se.nr_migrations++;
1430                 perf_event_task_migrate(p);
1431         }
1432
1433         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1434 }
1435
1436 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1437 {
1438         if (task_on_rq_queued(p)) {
1439                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1440
1441                 src_rq = task_rq(p);
1442                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1443
1444                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1445                 set_task_cpu(p, cpu);
1446                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1447                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1448         } else {
1449                 /*
1450                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1451                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1452                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1453                  */
1454                 p->wake_cpu = cpu;
1455         }
1456 }
1457
1458 struct migration_swap_arg {
1459         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1460         int src_cpu, dst_cpu;
1461 };
1462
1463 static int migrate_swap_stop(void *data)
1464 {
1465         struct migration_swap_arg *arg = data;
1466         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1467         int ret = -EAGAIN;
1468
1469         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1470                 return -EAGAIN;
1471
1472         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1473         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1474
1475         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1476                         &arg->dst_task->pi_lock);
1477         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1478
1479         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1480                 goto unlock;
1481
1482         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1483                 goto unlock;
1484
1485         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1486                 goto unlock;
1487
1488         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1489                 goto unlock;
1490
1491         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1492         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1493
1494         ret = 0;
1495
1496 unlock:
1497         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1498         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1499         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1500
1501         return ret;
1502 }
1503
1504 /*
1505  * Cross migrate two tasks
1506  */
1507 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1508 {
1509         struct migration_swap_arg arg;
1510         int ret = -EINVAL;
1511
1512         arg = (struct migration_swap_arg){
1513                 .src_task = cur,
1514                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1515                 .dst_task = p,
1516                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1517         };
1518
1519         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1520                 goto out;
1521
1522         /*
1523          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1524          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1525          */
1526         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1527                 goto out;
1528
1529         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1530                 goto out;
1531
1532         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1533                 goto out;
1534
1535         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1536         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1537
1538 out:
1539         return ret;
1540 }
1541
1542 static bool check_task_state(struct task_struct *p, long match_state)
1543 {
1544         bool match = false;
1545
1546         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
1547         if (p->state == match_state || p->saved_state == match_state)
1548                 match = true;
1549         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
1550
1551         return match;
1552 }
1553
1554 /*
1555  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1556  *
1557  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1558  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1559  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1560  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1561  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1562  * @p has remained unscheduled the whole time.
1563  *
1564  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1565  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1566  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1567  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1568  * waiting to become inactive.
1569  */
1570 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1571 {
1572         unsigned long flags;
1573         int running, queued;
1574         unsigned long ncsw;
1575         struct rq *rq;
1576
1577         for (;;) {
1578                 /*
1579                  * We do the initial early heuristics without holding
1580                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1581                  * the runqueue lock when things look like they will
1582                  * work out!
1583                  */
1584                 rq = task_rq(p);
1585
1586                 /*
1587                  * If the task is actively running on another CPU
1588                  * still, just relax and busy-wait without holding
1589                  * any locks.
1590                  *
1591                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1592                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1593                  * But we don't care, since "task_running()" will
1594                  * return false if the runqueue has changed and p
1595                  * is actually now running somewhere else!
1596                  */
1597                 while (task_running(rq, p)) {
1598                         if (match_state && !check_task_state(p, match_state))
1599                                 return 0;
1600                         cpu_relax();
1601                 }
1602
1603                 /*
1604                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1605                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1606                  * just go back and repeat.
1607                  */
1608                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1609                 trace_sched_wait_task(p);
1610                 running = task_running(rq, p);
1611                 queued = task_on_rq_queued(p);
1612                 ncsw = 0;
1613                 if (!match_state || p->state == match_state ||
1614                     p->saved_state == match_state)
1615                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1616                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1617
1618                 /*
1619                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1620                  */
1621                 if (unlikely(!ncsw))
1622                         break;
1623
1624                 /*
1625                  * Was it really running after all now that we
1626                  * checked with the proper locks actually held?
1627                  *
1628                  * Oops. Go back and try again..
1629                  */
1630                 if (unlikely(running)) {
1631                         cpu_relax();
1632                         continue;
1633                 }
1634
1635                 /*
1636                  * It's not enough that it's not actively running,
1637                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1638                  * preempted!
1639                  *
1640                  * So if it was still runnable (but just not actively
1641                  * running right now), it's preempted, and we should
1642                  * yield - it could be a while.
1643                  */
1644                 if (unlikely(queued)) {
1645                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1646
1647                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1648                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1649                         continue;
1650                 }
1651
1652                 /*
1653                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1654                  * runnable, which means that it will never become
1655                  * running in the future either. We're all done!
1656                  */
1657                 break;
1658         }
1659
1660         return ncsw;
1661 }
1662
1663 /***
1664  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1665  * @p: the to-be-kicked thread
1666  *
1667  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1668  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1669  *
1670  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1671  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1672  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1673  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1674  * achieved as well.
1675  */
1676 void kick_process(struct task_struct *p)
1677 {
1678         int cpu;
1679
1680         preempt_disable();
1681         cpu = task_cpu(p);
1682         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1683                 smp_send_reschedule(cpu);
1684         preempt_enable();
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1687
1688 /*
1689  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1690  */
1691 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1692 {
1693         int nid = cpu_to_node(cpu);
1694         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1695         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1696         int dest_cpu;
1697
1698         /*
1699          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1700          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1701          * select the cpu on the other node.
1702          */
1703         if (nid != -1) {
1704                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1705
1706                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1707                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1708                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1709                                 continue;
1710                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1711                                 continue;
1712                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1713                                 return dest_cpu;
1714                 }
1715         }
1716
1717         for (;;) {
1718                 /* Any allowed, online CPU? */
1719                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1720                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1721                                 continue;
1722                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1723                                 continue;
1724                         goto out;
1725                 }
1726
1727                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1728                 switch (state) {
1729                 case cpuset:
1730                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1731                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1732                                 state = possible;
1733                                 break;
1734                         }
1735                         /* fall-through */
1736                 case possible:
1737                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1738                         state = fail;
1739                         break;
1740
1741                 case fail:
1742                         BUG();
1743                         break;
1744                 }
1745         }
1746
1747 out:
1748         if (state != cpuset) {
1749                 /*
1750                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1751                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1752                  * leave kernel.
1753                  */
1754                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1755                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1756                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1757                 }
1758         }
1759
1760         return dest_cpu;
1761 }
1762
1763 /*
1764  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1765  */
1766 static inline
1767 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1768 {
1769         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1770
1771         if (tsk_nr_cpus_allowed(p) > 1)
1772                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1773
1774         /*
1775          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1776          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1777          * cpu.
1778          *
1779          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1780          *
1781          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1782          *   not worry about this generic constraint ]
1783          */
1784         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1785                      !cpu_online(cpu)))
1786                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1787
1788         return cpu;
1789 }
1790
1791 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1792 {
1793         s64 diff = sample - *avg;
1794         *avg += diff >> 3;
1795 }
1796
1797 #else
1798
1799 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1800                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1801 {
1802         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1803 }
1804
1805 #endif /* CONFIG_SMP */
1806
1807 static void
1808 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1809 {
1810 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1811         struct rq *rq = this_rq();
1812
1813 #ifdef CONFIG_SMP
1814         int this_cpu = smp_processor_id();
1815
1816         if (cpu == this_cpu) {
1817                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1818                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1819         } else {
1820                 struct sched_domain *sd;
1821
1822                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1823                 rcu_read_lock();
1824                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1825                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1826                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1827                                 break;
1828                         }
1829                 }
1830                 rcu_read_unlock();
1831         }
1832
1833         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1834                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1835
1836 #endif /* CONFIG_SMP */
1837
1838         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1839         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1840
1841         if (wake_flags & WF_SYNC)
1842                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1843
1844 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1845 }
1846
1847 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1848 {
1849         activate_task(rq, p, en_flags);
1850         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1855  */
1856 static void
1857 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1858 {
1859         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1860         p->state = TASK_RUNNING;
1861         trace_sched_wakeup(p);
1862
1863 #ifdef CONFIG_SMP
1864         if (p->sched_class->task_woken) {
1865                 /*
1866                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1867                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1868                  */
1869                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1870                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1871                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1872         }
1873
1874         if (rq->idle_stamp) {
1875                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1876                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1877
1878                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1879
1880                 if (rq->avg_idle > max)
1881                         rq->avg_idle = max;
1882
1883                 rq->idle_stamp = 0;
1884         }
1885 #endif
1886 }
1887
1888 static void
1889 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1890 {
1891         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1892
1893 #ifdef CONFIG_SMP
1894         if (p->sched_contributes_to_load)
1895                 rq->nr_uninterruptible--;
1896 #endif
1897
1898         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1899         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1904  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1905  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1906  * the task is still ->on_rq.
1907  */
1908 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1909 {
1910         struct rq *rq;
1911         int ret = 0;
1912
1913         rq = __task_rq_lock(p);
1914         if (task_on_rq_queued(p)) {
1915                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1916                 update_rq_clock(rq);
1917                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1918                 ret = 1;
1919         }
1920         __task_rq_unlock(rq);
1921
1922         return ret;
1923 }
1924
1925 #ifdef CONFIG_SMP
1926 void sched_ttwu_pending(void)
1927 {
1928         struct rq *rq = this_rq();
1929         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1930         struct task_struct *p;
1931         unsigned long flags;
1932
1933         if (!llist)
1934                 return;
1935
1936         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1937         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1938
1939         while (llist) {
1940                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1941                 llist = llist_next(llist);
1942                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1943         }
1944
1945         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1946         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1947 }
1948
1949 void scheduler_ipi(void)
1950 {
1951         /*
1952          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1953          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1954          * this IPI.
1955          */
1956         preempt_fold_need_resched();
1957
1958         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1959                 return;
1960
1961         /*
1962          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1963          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1964          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1965          * we do call them.
1966          *
1967          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1968          * properly.
1969          *
1970          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1971          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1972          * somewhat pessimize the simple resched case.
1973          */
1974         irq_enter();
1975         sched_ttwu_pending();
1976
1977         /*
1978          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1979          */
1980         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1981                 this_rq()->idle_balance = 1;
1982                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1983         }
1984         irq_exit();
1985 }
1986
1987 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1988 {
1989         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1990
1991         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1992                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1993                         smp_send_reschedule(cpu);
1994                 else
1995                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1996         }
1997 }
1998
1999 void wake_up_if_idle(int cpu)
2000 {
2001         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2002         unsigned long flags;
2003
2004         rcu_read_lock();
2005
2006         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
2007                 goto out;
2008
2009         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
2010                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
2011         } else {
2012                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2013                 if (is_idle_task(rq->curr))
2014                         smp_send_reschedule(cpu);
2015                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
2016                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2017         }
2018
2019 out:
2020         rcu_read_unlock();
2021 }
2022
2023 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
2024 {
2025         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
2026 }
2027 #endif /* CONFIG_SMP */
2028
2029 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2030 {
2031         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2032
2033 #if defined(CONFIG_SMP)
2034         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
2035                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2036                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2037                 return;
2038         }
2039 #endif
2040
2041         raw_spin_lock(&rq->lock);
2042         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2043         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2044         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2045         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2046 }
2047
2048 /**
2049  * try_to_wake_up - wake up a thread
2050  * @p: the thread to be awakened
2051  * @state: the mask of task states that can be woken
2052  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2053  *
2054  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2055  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2056  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2057  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2058  * runnable without the overhead of this.
2059  *
2060  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
2061  * or @state didn't match @p's state.
2062  */
2063 static int
2064 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2065 {
2066         unsigned long flags;
2067         int cpu, success = 0;
2068
2069         /*
2070          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2071          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2072          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2073          * set_current_state() the waiting thread does.
2074          */
2075         smp_mb__before_spinlock();
2076         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2077         if (!(p->state & state)) {
2078                 /*
2079                  * The task might be running due to a spinlock sleeper
2080                  * wakeup. Check the saved state and set it to running
2081                  * if the wakeup condition is true.
2082                  */
2083                 if (!(wake_flags & WF_LOCK_SLEEPER)) {
2084                         if (p->saved_state & state) {
2085                                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
2086                                 success = 1;
2087                         }
2088                 }
2089                 goto out;
2090         }
2091
2092         /*
2093          * If this is a regular wakeup, then we can unconditionally
2094          * clear the saved state of a "lock sleeper".
2095          */
2096         if (!(wake_flags & WF_LOCK_SLEEPER))
2097                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
2098
2099         trace_sched_waking(p);
2100
2101         success = 1; /* we're going to change ->state */
2102         cpu = task_cpu(p);
2103
2104         /*
2105          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
2106          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
2107          * in smp_cond_load_acquire() below.
2108          *
2109          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
2110          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
2111          *       UNLOCK rq->lock  -----.
2112          *                              \
2113          *                               +---   RMB
2114          * schedule()                   /
2115          *       LOCK rq->lock    -----'
2116          *       UNLOCK rq->lock
2117          *
2118          * [task p]
2119          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
2120          *
2121          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
2122          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
2123          * current.
2124          */
2125         smp_rmb();
2126         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2127                 goto stat;
2128
2129 #ifdef CONFIG_SMP
2130         /*
2131          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2132          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2133          *
2134          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2135          * from the runqueue.
2136          *
2137          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2138          *      UNLOCK rq->lock
2139          *                      RMB
2140          *      LOCK   rq->lock
2141          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2142          *
2143          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2144          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2145          * task, the second putting it to sleep.
2146          */
2147         smp_rmb();
2148
2149         /*
2150          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2151          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2152          */
2153         while (p->on_cpu)
2154                 cpu_relax();
2155         /*
2156          * Combined with the control dependency above, we have an effective
2157          * smp_load_acquire() without the need for full barriers.
2158          *
2159          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2160          *
2161          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2162          * their previous state and preserve Program Order.
2163          */
2164         smp_rmb();
2165
2166         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2167         p->state = TASK_WAKING;
2168
2169         if (p->sched_class->task_waking)
2170                 p->sched_class->task_waking(p);
2171
2172         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2173         if (task_cpu(p) != cpu) {
2174                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2175                 set_task_cpu(p, cpu);
2176         }
2177 #endif /* CONFIG_SMP */
2178
2179         ttwu_queue(p, cpu);
2180 stat:
2181         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2182 out:
2183         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2184
2185         return success;
2186 }
2187
2188 /**
2189  * wake_up_process - Wake up a specific process
2190  * @p: The process to be woken up.
2191  *
2192  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2193  * processes.
2194  *
2195  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2196  *
2197  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2198  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2199  */
2200 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2201 {
2202         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2203 }
2204 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2205
2206 /**
2207  * wake_up_lock_sleeper - Wake up a specific process blocked on a "sleeping lock"
2208  * @p: The process to be woken up.
2209  *
2210  * Same as wake_up_process() above, but wake_flags=WF_LOCK_SLEEPER to indicate
2211  * the nature of the wakeup.
2212  */
2213 int wake_up_lock_sleeper(struct task_struct *p)
2214 {
2215         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, WF_LOCK_SLEEPER);
2216 }
2217
2218 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2219 {
2220         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2221 }
2222
2223 /*
2224  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2225  */
2226 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2227 {
2228         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2229
2230         dl_se->dl_runtime = 0;
2231         dl_se->dl_deadline = 0;
2232         dl_se->dl_period = 0;
2233         dl_se->flags = 0;
2234         dl_se->dl_bw = 0;
2235
2236         dl_se->dl_throttled = 0;
2237         dl_se->dl_new = 1;
2238         dl_se->dl_yielded = 0;
2239 }
2240
2241 /*
2242  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2243  * p is forked by current.
2244  *
2245  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2246  */
2247 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2248 {
2249         p->on_rq                        = 0;
2250
2251         p->se.on_rq                     = 0;
2252         p->se.exec_start                = 0;
2253         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2254         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2255         p->se.nr_migrations             = 0;
2256         p->se.vruntime                  = 0;
2257         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2258
2259 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2260         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2261 #endif
2262
2263         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2264         init_dl_task_timer(&p->dl);
2265         __dl_clear_params(p);
2266
2267         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2268
2269 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2270         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2271 #endif
2272
2273 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2274         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2275                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2276                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2277         }
2278
2279         if (clone_flags & CLONE_VM)
2280                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2281         else
2282                 p->numa_preferred_nid = -1;
2283
2284         p->node_stamp = 0ULL;
2285         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2286         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2287         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2288         p->numa_faults = NULL;
2289         p->last_task_numa_placement = 0;
2290         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2291
2292         p->numa_group = NULL;
2293 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2294 }
2295
2296 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2297
2298 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2299
2300 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2301 {
2302         if (enabled)
2303                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2304         else
2305                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2306 }
2307
2308 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2309 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2310                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2311 {
2312         struct ctl_table t;
2313         int err;
2314         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2315
2316         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2317                 return -EPERM;
2318
2319         t = *table;
2320         t.data = &state;
2321         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2322         if (err < 0)
2323                 return err;
2324         if (write)
2325                 set_numabalancing_state(state);
2326         return err;
2327 }
2328 #endif
2329 #endif
2330
2331 /*
2332  * fork()/clone()-time setup:
2333  */
2334 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2335 {
2336         unsigned long flags;
2337         int cpu = get_cpu();
2338
2339         __sched_fork(clone_flags, p);
2340         /*
2341          * We mark the process as running here. This guarantees that
2342          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2343          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2344          */
2345         p->state = TASK_RUNNING;
2346
2347         /*
2348          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2349          */
2350         p->prio = current->normal_prio;
2351
2352         /*
2353          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2354          */
2355         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2356                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2357                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2358                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2359                         p->rt_priority = 0;
2360                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2361                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2362
2363                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2364                 set_load_weight(p);
2365
2366                 /*
2367                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2368                  * fulfilled its duty:
2369                  */
2370                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2371         }
2372
2373         if (dl_prio(p->prio)) {
2374                 put_cpu();
2375                 return -EAGAIN;
2376         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2377                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2378         } else {
2379                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2380         }
2381
2382         if (p->sched_class->task_fork)
2383                 p->sched_class->task_fork(p);
2384
2385         /*
2386          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2387          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2388          * is ran before sched_fork().
2389          *
2390          * Silence PROVE_RCU.
2391          */
2392         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2393         set_task_cpu(p, cpu);
2394         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2395
2396 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2397         if (likely(sched_info_on()))
2398                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2399 #endif
2400 #if defined(CONFIG_SMP)
2401         p->on_cpu = 0;
2402 #endif
2403         init_task_preempt_count(p);
2404 #ifdef CONFIG_HAVE_PREEMPT_LAZY
2405         task_thread_info(p)->preempt_lazy_count = 0;
2406 #endif
2407 #ifdef CONFIG_SMP
2408         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2409         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2410 #endif
2411
2412         put_cpu();
2413         return 0;
2414 }
2415
2416 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2417 {
2418         if (runtime == RUNTIME_INF)
2419                 return 1ULL << 20;
2420
2421         /*
2422          * Doing this here saves a lot of checks in all
2423          * the calling paths, and returning zero seems
2424          * safe for them anyway.
2425          */
2426         if (period == 0)
2427                 return 0;
2428
2429         return div64_u64(runtime << 20, period);
2430 }
2431
2432 #ifdef CONFIG_SMP
2433 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2434 {
2435         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2436                          "sched RCU must be held");
2437         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2438 }
2439
2440 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2441 {
2442         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2443         int cpus = 0;
2444
2445         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2446                          "sched RCU must be held");
2447         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2448                 cpus++;
2449
2450         return cpus;
2451 }
2452 #else
2453 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2454 {
2455         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2456 }
2457
2458 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2459 {
2460         return 1;
2461 }
2462 #endif
2463
2464 /*
2465  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2466  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2467  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2468  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2469  *
2470  * This function is called while holding p's rq->lock.
2471  *
2472  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2473  * __setparam_dl().
2474  */
2475 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2476                        const struct sched_attr *attr)
2477 {
2478
2479         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2480         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2481         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2482         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2483         int cpus, err = -1;
2484
2485         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2486                 return 0;
2487
2488         /*
2489          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2490          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2491          * allocated bandwidth of the container.
2492          */
2493         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2494         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2495         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2496             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2497                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2498                 err = 0;
2499         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2500                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2501                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2502                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2503                 err = 0;
2504         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2505                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2506                 err = 0;
2507         }
2508         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2509
2510         return err;
2511 }
2512
2513 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2514
2515 /*
2516  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2517  *
2518  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2519  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2520  * on the runqueue and wakes it.
2521  */
2522 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2523 {
2524         unsigned long flags;
2525         struct rq *rq;
2526
2527         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2528         /* Initialize new task's runnable average */
2529         init_entity_runnable_average(&p->se);
2530 #ifdef CONFIG_SMP
2531         /*
2532          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2533          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2534          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2535          */
2536         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2537 #endif
2538
2539         rq = __task_rq_lock(p);
2540         activate_task(rq, p, 0);
2541         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2542         trace_sched_wakeup_new(p);
2543         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2544 #ifdef CONFIG_SMP
2545         if (p->sched_class->task_woken) {
2546                 /*
2547                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2548                  * drop it.
2549                  */
2550                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2551                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2552                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2553         }
2554 #endif
2555         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2556 }
2557
2558 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2559
2560 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2561
2562 void preempt_notifier_inc(void)
2563 {
2564         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2565 }
2566 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2567
2568 void preempt_notifier_dec(void)
2569 {
2570         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2571 }
2572 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2573
2574 /**
2575  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2576  * @notifier: notifier struct to register
2577  */
2578 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2579 {
2580         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2581                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2582
2583         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2584 }
2585 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2586
2587 /**
2588  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2589  * @notifier: notifier struct to unregister
2590  *
2591  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2592  */
2593 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2594 {
2595         hlist_del(&notifier->link);
2596 }
2597 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2598
2599 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2600 {
2601         struct preempt_notifier *notifier;
2602
2603         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2604                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2605 }
2606
2607 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2608 {
2609         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2610                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2611 }
2612
2613 static void
2614 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2615                                    struct task_struct *next)
2616 {
2617         struct preempt_notifier *notifier;
2618
2619         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2620                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2621 }
2622
2623 static __always_inline void
2624 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2625                                  struct task_struct *next)
2626 {
2627         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2628                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2629 }
2630
2631 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2632
2633 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2634 {
2635 }
2636
2637 static inline void
2638 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2639                                  struct task_struct *next)
2640 {
2641 }
2642
2643 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2644
2645 /**
2646  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2647  * @rq: the runqueue preparing to switch
2648  * @prev: the current task that is being switched out
2649  * @next: the task we are going to switch to.
2650  *
2651  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2652  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2653  * switch.
2654  *
2655  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2656  * hooks.
2657  */
2658 static inline void
2659 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2660                     struct task_struct *next)
2661 {
2662         sched_info_switch(rq, prev, next);
2663         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2664         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2665         prepare_lock_switch(rq, next);
2666         prepare_arch_switch(next);
2667 }
2668
2669 /**
2670  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2671  * @prev: the thread we just switched away from.
2672  *
2673  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2674  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2675  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2676  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2677  *
2678  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2679  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2680  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2681  * details.)
2682  *
2683  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2684  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2685  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2686  * because prev may have moved to another CPU.
2687  */
2688 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2689         __releases(rq->lock)
2690 {
2691         struct rq *rq = this_rq();
2692         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2693         long prev_state;
2694
2695         /*
2696          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2697          * because it left us after:
2698          *
2699          *      schedule()
2700          *        preempt_disable();                    // 1
2701          *        __schedule()
2702          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2703          *
2704          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2705          */
2706         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2707                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2708                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2709                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2710
2711         rq->prev_mm = NULL;
2712
2713         /*
2714          * A task struct has one reference for the use as "current".
2715          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2716          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2717          * the scheduled task must drop that reference.
2718          *
2719          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2720          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2721          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2722          * transition, resulting in a double drop.
2723          */
2724         prev_state = prev->state;
2725         vtime_task_switch(prev);
2726         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2727         finish_lock_switch(rq, prev);
2728         finish_arch_post_lock_switch();
2729
2730         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2731         /*
2732          * We use mmdrop_delayed() here so we don't have to do the
2733          * full __mmdrop() when we are the last user.
2734          */
2735         if (mm)
2736                 mmdrop_delayed(mm);
2737         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2738                 if (prev->sched_class->task_dead)
2739                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2740
2741                 /*
2742                  * Remove function-return probe instances associated with this
2743                  * task and put them back on the free list.
2744                  */
2745                 kprobe_flush_task(prev);
2746                 put_task_struct(prev);
2747         }
2748
2749         tick_nohz_task_switch();
2750         return rq;
2751 }
2752
2753 #ifdef CONFIG_SMP
2754
2755 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2756 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2757 {
2758         struct callback_head *head, *next;
2759         void (*func)(struct rq *rq);
2760         unsigned long flags;
2761
2762         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2763         head = rq->balance_callback;
2764         rq->balance_callback = NULL;
2765         while (head) {
2766                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2767                 next = head->next;
2768                 head->next = NULL;
2769                 head = next;
2770
2771                 func(rq);
2772         }
2773         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2774 }
2775
2776 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2777 {
2778         if (unlikely(rq->balance_callback))
2779                 __balance_callback(rq);
2780 }
2781
2782 #else
2783
2784 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2785 {
2786 }
2787
2788 #endif
2789
2790 /**
2791  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2792  * @prev: the thread we just switched away from.
2793  */
2794 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2795         __releases(rq->lock)
2796 {
2797         struct rq *rq;
2798
2799         /*
2800          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2801          * finish_task_switch() for details.
2802          *
2803          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2804          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2805          * PREEMPT_COUNT kernels).
2806          */
2807
2808         rq = finish_task_switch(prev);
2809         balance_callback(rq);
2810         preempt_enable();
2811
2812         if (current->set_child_tid)
2813                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2814 }
2815
2816 /*
2817  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2818  */
2819 static inline struct rq *
2820 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2821                struct task_struct *next)
2822 {
2823         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2824
2825         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2826
2827         mm = next->mm;
2828         oldmm = prev->active_mm;
2829         /*
2830          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2831          * combine the page table reload and the switch backend into
2832          * one hypercall.
2833          */
2834         arch_start_context_switch(prev);
2835
2836         if (!mm) {
2837                 next->active_mm = oldmm;
2838                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2839                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2840         } else
2841                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2842
2843         if (!prev->mm) {
2844                 prev->active_mm = NULL;
2845                 rq->prev_mm = oldmm;
2846         }
2847         /*
2848          * Since the runqueue lock will be released by the next
2849          * task (which is an invalid locking op but in the case
2850          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2851          * do an early lockdep release here:
2852          */
2853         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2854         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2855
2856         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2857         switch_to(prev, next, prev);
2858         barrier();
2859
2860         return finish_task_switch(prev);
2861 }
2862
2863 /*
2864  * nr_running and nr_context_switches:
2865  *
2866  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2867  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2868  */
2869 unsigned long nr_running(void)
2870 {
2871         unsigned long i, sum = 0;
2872
2873         for_each_online_cpu(i)
2874                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2875
2876         return sum;
2877 }
2878
2879 /*
2880  * Check if only the current task is running on the cpu.
2881  *
2882  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2883  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2884  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2885  *
2886  * - from a non-preemptable section (of course)
2887  *
2888  * - from a thread that is bound to a single CPU
2889  *
2890  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2891  */
2892 bool single_task_running(void)
2893 {
2894         return raw_rq()->nr_running == 1;
2895 }
2896 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2897
2898 unsigned long long nr_context_switches(void)
2899 {
2900         int i;
2901         unsigned long long sum = 0;
2902
2903         for_each_possible_cpu(i)
2904                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2905
2906         return sum;
2907 }
2908
2909 unsigned long nr_iowait(void)
2910 {
2911         unsigned long i, sum = 0;
2912
2913         for_each_possible_cpu(i)
2914                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2915
2916         return sum;
2917 }
2918
2919 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2920 {
2921         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2922         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2923 }
2924
2925 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2926 {
2927         struct rq *rq = this_rq();
2928         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2929         *load = rq->load.weight;
2930 }
2931
2932 #ifdef CONFIG_SMP
2933
2934 /*
2935  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2936  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2937  */
2938 void sched_exec(void)
2939 {
2940         struct task_struct *p = current;
2941         unsigned long flags;
2942         int dest_cpu;
2943
2944         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2945         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2946         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2947                 goto unlock;
2948
2949         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2950                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2951
2952                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2953                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2954                 return;
2955         }
2956 unlock:
2957         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2958 }
2959
2960 #endif
2961
2962 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2963 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2964
2965 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2966 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2967
2968 /*
2969  * Return accounted runtime for the task.
2970  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2971  * pending runtime that have not been accounted yet.
2972  */
2973 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2974 {
2975         unsigned long flags;
2976         struct rq *rq;
2977         u64 ns;
2978
2979 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2980         /*
2981          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2982          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2983          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2984          *
2985          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2986          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2987          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2988          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2989          * been accounted, so we're correct here as well.
2990          */
2991         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2992                 return p->se.sum_exec_runtime;
2993 #endif
2994
2995         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2996         /*
2997          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2998          * project cycles that may never be accounted to this
2999          * thread, breaking clock_gettime().
3000          */
3001         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3002                 update_rq_clock(rq);
3003                 p->sched_class->update_curr(rq);
3004         }
3005         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3006         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3007
3008         return ns;
3009 }
3010
3011 /*
3012  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3013  * We call it with interrupts disabled.
3014  */
3015 void scheduler_tick(void)
3016 {
3017         int cpu = smp_processor_id();
3018         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3019         struct task_struct *curr = rq->curr;
3020
3021         sched_clock_tick();
3022
3023         raw_spin_lock(&rq->lock);
3024         update_rq_clock(rq);
3025         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3026         update_cpu_load_active(rq);
3027         calc_global_load_tick(rq);
3028         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3029
3030         perf_event_task_tick();
3031
3032 #ifdef CONFIG_SMP
3033         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3034         trigger_load_balance(rq);
3035 #endif
3036         rq_last_tick_reset(rq);
3037 }
3038
3039 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3040 /**
3041  * scheduler_tick_max_deferment
3042  *
3043  * Keep at least one tick per second when a single
3044  * active task is running because the scheduler doesn't
3045  * yet completely support full dynticks environment.
3046  *
3047  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3048  * balancing, etc... continue to move forward, even
3049  * with a very low granularity.
3050  *
3051  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3052  */
3053 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3054 {
3055         struct rq *rq = this_rq();
3056         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3057
3058         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3059
3060         if (time_before_eq(next, now))
3061                 return 0;
3062
3063         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3064 }
3065 #endif
3066
3067 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3068                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3069
3070 void preempt_count_add(int val)
3071 {
3072 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3073         /*
3074          * Underflow?
3075          */
3076         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3077                 return;
3078 #endif
3079         __preempt_count_add(val);
3080 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3081         /*
3082          * Spinlock count overflowing soon?
3083          */
3084         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3085                                 PREEMPT_MASK - 10);
3086 #endif
3087         if (preempt_count() == val) {
3088                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3089 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3090                 current->preempt_disable_ip = ip;
3091 #endif
3092                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3093         }
3094 }
3095 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3096 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3097
3098 void preempt_count_sub(int val)
3099 {
3100 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3101         /*
3102          * Underflow?
3103          */
3104         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3105                 return;
3106         /*
3107          * Is the spinlock portion underflowing?
3108          */
3109         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3110                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3111                 return;
3112 #endif
3113
3114         if (preempt_count() == val)
3115                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3116         __preempt_count_sub(val);
3117 }
3118 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3119 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3120
3121 #endif
3122
3123 /*
3124  * Print scheduling while atomic bug:
3125  */
3126 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3127 {
3128         if (oops_in_progress)
3129                 return;
3130
3131         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3132                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3133
3134         debug_show_held_locks(prev);
3135         print_modules();
3136         if (irqs_disabled())
3137                 print_irqtrace_events(prev);
3138 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3139         if (in_atomic_preempt_off()) {
3140                 pr_err("Preemption disabled at:");
3141                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3142                 pr_cont("\n");
3143         }
3144 #endif
3145         dump_stack();
3146         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3147 }
3148
3149 /*
3150  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3151  */
3152 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3153 {
3154 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3155         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3156                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3157 #endif
3158
3159         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3160                 __schedule_bug(prev);
3161                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3162         }
3163         rcu_sleep_check();
3164
3165         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3166
3167         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3168 }
3169
3170 #if defined(CONFIG_PREEMPT_RT_FULL) && defined(CONFIG_SMP)
3171
3172 void migrate_disable(void)
3173 {
3174         struct task_struct *p = current;
3175
3176         if (in_atomic() || irqs_disabled()) {
3177 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3178                 p->migrate_disable_atomic++;
3179 #endif
3180                 return;
3181         }
3182
3183 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3184         if (unlikely(p->migrate_disable_atomic)) {
3185                 tracing_off();
3186                 WARN_ON_ONCE(1);
3187         }
3188 #endif
3189
3190         if (p->migrate_disable) {
3191                 p->migrate_disable++;
3192                 return;
3193         }
3194
3195         preempt_disable();
3196         preempt_lazy_disable();
3197         pin_current_cpu();
3198         p->migrate_disable = 1;
3199         preempt_enable();
3200 }
3201 EXPORT_SYMBOL(migrate_disable);
3202
3203 void migrate_enable(void)
3204 {
3205         struct task_struct *p = current;
3206
3207         if (in_atomic() || irqs_disabled()) {
3208 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3209                 p->migrate_disable_atomic--;
3210 #endif
3211                 return;
3212         }
3213
3214 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3215         if (unlikely(p->migrate_disable_atomic)) {
3216                 tracing_off();
3217                 WARN_ON_ONCE(1);
3218         }
3219 #endif
3220         WARN_ON_ONCE(p->migrate_disable <= 0);
3221
3222         if (p->migrate_disable > 1) {
3223                 p->migrate_disable--;
3224                 return;
3225         }
3226
3227         preempt_disable();
3228         /*
3229          * Clearing migrate_disable causes tsk_cpus_allowed to
3230          * show the tasks original cpu affinity.
3231          */
3232         p->migrate_disable = 0;
3233
3234         unpin_current_cpu();
3235         preempt_enable();
3236         preempt_lazy_enable();
3237 }
3238 EXPORT_SYMBOL(migrate_enable);
3239 #endif
3240
3241 /*
3242  * Pick up the highest-prio task:
3243  */
3244 static inline struct task_struct *
3245 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3246 {
3247         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3248         struct task_struct *p;
3249
3250         /*
3251          * Optimization: we know that if all tasks are in
3252          * the fair class we can call that function directly:
3253          */
3254         if (likely(prev->sched_class == class &&
3255                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3256                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3257                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3258                         goto again;
3259
3260                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3261                 if (unlikely(!p))
3262                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3263
3264                 return p;
3265         }
3266
3267 again:
3268         for_each_class(class) {
3269                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3270                 if (p) {
3271                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3272                                 goto again;
3273                         return p;
3274                 }
3275         }
3276
3277         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3278 }
3279
3280 /*
3281  * __schedule() is the main scheduler function.
3282  *
3283  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3284  *
3285  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3286  *
3287  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3288  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3289  *
3290  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3291  *      interrupt handler scheduler_tick().
3292  *
3293  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3294  *      task to the run-queue and that's it.
3295  *
3296  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3297  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3298  *      called on the nearest possible occasion:
3299  *
3300  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3301  *
3302  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3303  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3304  *           spin_unlock()!)
3305  *
3306  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3307  *           preemptible context
3308  *
3309  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3310  *         then at the next:
3311  *
3312  *          - cond_resched() call
3313  *          - explicit schedule() call
3314  *          - return from syscall or exception to user-space
3315  *          - return from interrupt-handler to user-space
3316  *
3317  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3318  */
3319 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3320 {
3321         struct task_struct *prev, *next;
3322         unsigned long *switch_count;
3323         struct rq *rq;
3324         int cpu;
3325
3326         cpu = smp_processor_id();
3327         rq = cpu_rq(cpu);
3328         rcu_note_context_switch();
3329         prev = rq->curr;
3330
3331         /*
3332          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3333          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3334          * inconsistent (higher) preempt count.
3335          *
3336          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3337          * about this.
3338          */
3339         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3340                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3341
3342         schedule_debug(prev);
3343
3344         if (sched_feat(HRTICK))
3345                 hrtick_clear(rq);
3346
3347         /*
3348          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3349          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3350          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3351          */
3352         smp_mb__before_spinlock();
3353         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3354         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3355
3356         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3357
3358         switch_count = &prev->nivcsw;
3359         if (!preempt && prev->state) {
3360                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3361                         prev->state = TASK_RUNNING;
3362                 } else {
3363                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3364                         prev->on_rq = 0;
3365                 }
3366                 switch_count = &prev->nvcsw;
3367         }
3368
3369         if (task_on_rq_queued(prev))
3370                 update_rq_clock(rq);
3371
3372         next = pick_next_task(rq, prev);
3373         clear_tsk_need_resched(prev);
3374         clear_tsk_need_resched_lazy(prev);
3375         clear_preempt_need_resched();
3376         rq->clock_skip_update = 0;
3377
3378         if (likely(prev != next)) {
3379                 rq->nr_switches++;
3380                 rq->curr = next;
3381                 ++*switch_count;
3382
3383                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3384                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3385                 cpu = cpu_of(rq);
3386         } else {
3387                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3388                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3389         }
3390
3391         balance_callback(rq);
3392 }
3393
3394 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3395 {
3396         if (!tsk->state)
3397                 return;
3398         /*
3399          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue whether
3400          * it wants to wake up a task to maintain concurrency.
3401          */
3402         if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
3403                 wq_worker_sleeping(tsk);
3404
3405
3406         if (tsk_is_pi_blocked(tsk))
3407                 return;
3408
3409         /*
3410          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3411          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3412          */
3413         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3414                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3415 }
3416
3417 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
3418 {
3419         if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
3420                 wq_worker_running(tsk);
3421 }
3422
3423 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3424 {
3425         struct task_struct *tsk = current;
3426
3427         sched_submit_work(tsk);
3428         do {
3429                 preempt_disable();
3430                 __schedule(false);
3431                 sched_preempt_enable_no_resched();
3432         } while (need_resched());
3433         sched_update_worker(tsk);
3434 }
3435 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3436
3437 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3438 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3439 {
3440         /*
3441          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3442          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3443          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3444          * we find a better solution.
3445          *
3446          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3447          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3448          * too frequently to make sense yet.
3449          */
3450         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3451         schedule();
3452         exception_exit(prev_state);
3453 }
3454 #endif
3455
3456 /**
3457  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3458  *
3459  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3460  */
3461 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3462 {
3463         sched_preempt_enable_no_resched();
3464         schedule();
3465         preempt_disable();
3466 }
3467
3468 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3469 {
3470         do {
3471                 preempt_disable_notrace();
3472                 __schedule(true);
3473                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3474
3475                 /*
3476                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3477                  * between schedule and now.
3478                  */
3479         } while (need_resched());
3480 }
3481
3482 #ifdef CONFIG_PREEMPT_LAZY
3483 /*
3484  * If TIF_NEED_RESCHED is then we allow to be scheduled away since this is
3485  * set by a RT task. Oterwise we try to avoid beeing scheduled out as long as
3486  * preempt_lazy_count counter >0.
3487  */
3488 static __always_inline int preemptible_lazy(void)
3489 {
3490         if (test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED))
3491                 return 1;
3492         if (current_thread_info()->preempt_lazy_count)
3493                 return 0;
3494         return 1;
3495 }
3496
3497 #else
3498
3499 static inline int preemptible_lazy(void)
3500 {
3501         return 1;
3502 }
3503
3504 #endif
3505
3506 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3507 /*
3508  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3509  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3510  * occur there and call schedule directly.
3511  */
3512 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3513 {
3514         /*
3515          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3516          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3517          */
3518         if (likely(!preemptible()))
3519                 return;
3520         if (!preemptible_lazy())
3521                 return;
3522
3523         preempt_schedule_common();
3524 }
3525 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3526 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3527
3528 /**
3529  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3530  *
3531  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3532  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3533  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3534  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3535  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3536  * to be called when the system is still in usermode.
3537  *
3538  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3539  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3540  * calling the scheduler.
3541  */
3542 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3543 {
3544         enum ctx_state prev_ctx;
3545
3546         if (likely(!preemptible()))
3547                 return;
3548         if (!preemptible_lazy())
3549                 return;
3550
3551         do {
3552                 preempt_disable_notrace();
3553                 /*
3554                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3555                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3556                  * an infinite recursion.
3557                  */
3558                 prev_ctx = exception_enter();
3559                 /*
3560                  * The add/subtract must not be traced by the function
3561                  * tracer. But we still want to account for the
3562                  * preempt off latency tracer. Since the _notrace versions
3563                  * of add/subtract skip the accounting for latency tracer
3564                  * we must force it manually.
3565                  */
3566                 start_critical_timings();
3567                 __schedule(true);
3568                 stop_critical_timings();
3569                 exception_exit(prev_ctx);
3570
3571                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3572         } while (need_resched());
3573 }
3574 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3575
3576 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3577
3578 /*
3579  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3580  * off of irq context.
3581  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3582  * protect us against recursive calling from irq.
3583  */
3584 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3585 {
3586         enum ctx_state prev_state;
3587
3588         /* Catch callers which need to be fixed */
3589         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3590
3591         prev_state = exception_enter();
3592
3593         do {
3594                 preempt_disable();
3595                 local_irq_enable();
3596                 __schedule(true);
3597                 local_irq_disable();
3598                 sched_preempt_enable_no_resched();
3599         } while (need_resched());
3600
3601         exception_exit(prev_state);
3602 }
3603
3604 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3605                           void *key)
3606 {
3607         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3608 }
3609 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3610
3611 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3612
3613 /*
3614  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3615  * @p: task
3616  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3617  *
3618  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3619  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3620  *
3621  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3622  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3623  */
3624 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3625 {
3626         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3627         struct rq *rq;
3628         const struct sched_class *prev_class;
3629
3630         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3631
3632         rq = __task_rq_lock(p);
3633
3634         /*
3635          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3636          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3637          *
3638          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3639          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3640          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3641          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3642          * with interrupts disabled and will complete the lock
3643          * protected section without being interrupted. So there is no
3644          * real need to boost.
3645          */
3646         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3647                 WARN_ON(p != rq->curr);
3648                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3649                 goto out_unlock;
3650         }
3651
3652         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3653         oldprio = p->prio;
3654         prev_class = p->sched_class;
3655         queued = task_on_rq_queued(p);
3656         running = task_current(rq, p);
3657         if (queued)
3658                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3659         if (running)
3660                 put_prev_task(rq, p);
3661
3662         /*
3663          * Boosting condition are:
3664          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3665          *      --> -dl task blocks on mutex A
3666          *
3667          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3668          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3669          *          running task
3670          */
3671         if (dl_prio(prio)) {
3672                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3673                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3674                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3675                         p->dl.dl_boosted = 1;
3676                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3677                 } else
3678                         p->dl.dl_boosted = 0;
3679                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3680         } else if (rt_prio(prio)) {
3681                 if (dl_prio(oldprio))
3682                         p->dl.dl_boosted = 0;
3683                 if (oldprio < prio)
3684                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3685                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3686         } else {
3687                 if (dl_prio(oldprio))
3688                         p->dl.dl_boosted = 0;
3689                 if (rt_prio(oldprio))
3690                         p->rt.timeout = 0;
3691                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3692         }
3693
3694         p->prio = prio;
3695
3696         if (running)
3697                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3698         if (queued)
3699                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3700
3701         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3702 out_unlock:
3703         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3704         __task_rq_unlock(rq);
3705
3706         balance_callback(rq);
3707         preempt_enable();
3708 }
3709 #endif
3710
3711 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3712 {
3713         int old_prio, delta, queued;
3714         unsigned long flags;
3715         struct rq *rq;
3716
3717         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3718                 return;
3719         /*
3720          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3721          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3722          */
3723         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3724         /*
3725          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3726          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3727          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3728          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3729          */
3730         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3731                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3732                 goto out_unlock;
3733         }
3734         queued = task_on_rq_queued(p);
3735         if (queued)
3736                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3737
3738         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3739         set_load_weight(p);
3740         old_prio = p->prio;
3741         p->prio = effective_prio(p);
3742         delta = p->prio - old_prio;
3743
3744         if (queued) {
3745                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3746                 /*
3747                  * If the task increased its priority or is running and
3748                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3749                  */
3750                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3751                         resched_curr(rq);
3752         }
3753 out_unlock:
3754         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3755 }
3756 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3757
3758 /*
3759  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3760  * @p: task
3761  * @nice: nice value
3762  */
3763 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3764 {
3765         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3766         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3767
3768         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3769                 capable(CAP_SYS_NICE));
3770 }
3771
3772 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3773
3774 /*
3775  * sys_nice - change the priority of the current process.
3776  * @increment: priority increment
3777  *
3778  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3779  * does similar things.
3780  */
3781 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3782 {
3783         long nice, retval;
3784
3785         /*
3786          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3787          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3788          * and we have a single winner.
3789          */
3790         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3791         nice = task_nice(current) + increment;
3792
3793         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3794         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3795                 return -EPERM;
3796
3797         retval = security_task_setnice(current, nice);
3798         if (retval)
3799                 return retval;
3800
3801         set_user_nice(current, nice);
3802         return 0;
3803 }
3804
3805 #endif
3806
3807 /**
3808  * task_prio - return the priority value of a given task.
3809  * @p: the task in question.
3810  *
3811  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3812  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3813  * around 0, value goes from -16 to +15.
3814  */
3815 int task_prio(const struct task_struct *p)
3816 {
3817         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3818 }
3819
3820 /**
3821  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3822  * @cpu: the processor in question.
3823  *
3824  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3825  */
3826 int idle_cpu(int cpu)
3827 {
3828         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3829
3830         if (rq->curr != rq->idle)
3831                 return 0;
3832
3833         if (rq->nr_running)
3834                 return 0;
3835
3836 #ifdef CONFIG_SMP
3837         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3838                 return 0;
3839 #endif
3840
3841         return 1;
3842 }
3843
3844 /**
3845  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3846  * @cpu: the processor in question.
3847  *
3848  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3849  */
3850 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3851 {
3852         return cpu_rq(cpu)->idle;
3853 }
3854
3855 /**
3856  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3857  * @pid: the pid in question.
3858  *
3859  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3860  */
3861 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3862 {
3863         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3864 }
3865
3866 /*
3867  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3868  * SCHED_DEADLINE task.
3869  *
3870  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3871  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3872  * for the first time with its new policy.
3873  */
3874 static void
3875 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3876 {
3877         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3878
3879         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3880         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3881         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3882         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3883         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3884
3885         /*
3886          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3887          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3888          *
3889          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3890          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3891          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3892          * amount.
3893          *
3894          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3895          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3896          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3897          * before the current scheduling deadline.
3898          *
3899          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3900          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3901          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3902          * consume more than promised.
3903          */
3904 }
3905
3906 /*
3907  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3908  * it calls know not to change it.
3909  */
3910 #define SETPARAM_POLICY -1
3911
3912 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3913                 const struct sched_attr *attr)
3914 {
3915         int policy = attr->sched_policy;
3916
3917         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3918                 policy = p->policy;
3919
3920         p->policy = policy;
3921
3922         if (dl_policy(policy))
3923                 __setparam_dl(p, attr);
3924         else if (fair_policy(policy))
3925                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3926
3927         /*
3928          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3929          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3930          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3931          */
3932         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3933         p->normal_prio = normal_prio(p);
3934         set_load_weight(p);
3935 }
3936
3937 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3938 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3939                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3940 {
3941         __setscheduler_params(p, attr);
3942
3943         /*
3944          * Keep a potential priority boosting if called from
3945          * sched_setscheduler().
3946          */
3947         if (keep_boost)
3948                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3949         else
3950                 p->prio = normal_prio(p);
3951
3952         if (dl_prio(p->prio))
3953                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3954         else if (rt_prio(p->prio))
3955                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3956         else
3957                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3958 }
3959
3960 static void
3961 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3962 {
3963         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3964
3965         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3966         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3967         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3968         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3969         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3970 }
3971
3972 /*
3973  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3974  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3975  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3976  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3977  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3978  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3979  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3980  * sched_period, as the latter can be zero).
3981  */
3982 static bool
3983 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3984 {
3985         /* deadline != 0 */
3986         if (attr->sched_deadline == 0)
3987                 return false;
3988
3989         /*
3990          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3991          * that big.
3992          */
3993         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3994                 return false;
3995
3996         /*
3997          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3998          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3999          */
4000         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
4001             attr->sched_period & (1ULL << 63))
4002                 return false;
4003
4004         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
4005         if ((attr->sched_period != 0 &&
4006              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
4007             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
4008                 return false;
4009
4010         return true;
4011 }
4012
4013 /*
4014  * check the target process has a UID that matches the current process's
4015  */
4016 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4017 {
4018         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4019         bool match;
4020
4021         rcu_read_lock();
4022         pcred = __task_cred(p);
4023         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4024                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4025         rcu_read_unlock();
4026         return match;
4027 }
4028
4029 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
4030                 const struct sched_attr *attr)
4031 {
4032         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
4033
4034         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
4035                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
4036                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
4037                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
4038                 return true;
4039
4040         return false;
4041 }
4042
4043 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4044                                 const struct sched_attr *attr,
4045                                 bool user, bool pi)
4046 {
4047         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4048                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4049         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4050         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4051         unsigned long flags;
4052         const struct sched_class *prev_class;
4053         struct rq *rq;
4054         int reset_on_fork;
4055
4056         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4057         BUG_ON(in_interrupt());
4058 recheck:
4059         /* double check policy once rq lock held */
4060         if (policy < 0) {
4061                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4062                 policy = oldpolicy = p->policy;
4063         } else {
4064                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4065
4066                 if (!valid_policy(policy))
4067                         return -EINVAL;
4068         }
4069
4070         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
4071                 return -EINVAL;
4072
4073         /*
4074          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4075          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4076          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4077          */
4078         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4079             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4080                 return -EINVAL;
4081         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4082             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4083                 return -EINVAL;
4084
4085         /*
4086          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4087          */
4088         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4089                 if (fair_policy(policy)) {
4090                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4091                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4092                                 return -EPERM;
4093                 }
4094
4095                 if (rt_policy(policy)) {
4096                         unsigned long rlim_rtprio =
4097                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4098
4099                         /* can't set/change the rt policy */
4100                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4101                                 return -EPERM;
4102
4103                         /* can't increase priority */
4104                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4105                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4106                                 return -EPERM;
4107                 }
4108
4109                  /*
4110                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4111                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4112                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4113                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4114                   */
4115                 if (dl_policy(policy))
4116                         return -EPERM;
4117
4118                 /*
4119                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4120                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4121                  */
4122                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4123                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4124                                 return -EPERM;
4125                 }
4126
4127                 /* can't change other user's priorities */
4128                 if (!check_same_owner(p))
4129                         return -EPERM;
4130
4131                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4132                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4133                         return -EPERM;
4134         }
4135
4136         if (user) {
4137                 retval = security_task_setscheduler(p);
4138                 if (retval)
4139                         return retval;
4140         }
4141
4142         /*
4143          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4144          * changing the priority of the task:
4145          *
4146          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4147          * runqueue lock must be held.
4148          */
4149         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4150
4151         /*
4152          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4153          */
4154         if (p == rq->stop) {
4155                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4156                 return -EINVAL;
4157         }
4158
4159         /*
4160          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4161          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4162          */
4163         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4164                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4165                         goto change;
4166                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4167                         goto change;
4168                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4169                         goto change;
4170
4171                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4172                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4173                 return 0;
4174         }
4175 change:
4176
4177         if (user) {
4178 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4179                 /*
4180                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4181                  * assigned.
4182                  */
4183                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4184                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4185                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4186                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4187                         return -EPERM;
4188                 }
4189 #endif
4190 #ifdef CONFIG_SMP
4191                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4192                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4193
4194                         /*
4195                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4196                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4197                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4198                          */
4199                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4200                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4201                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4202                                 return -EPERM;
4203                         }
4204                 }
4205 #endif
4206         }
4207
4208         /* recheck policy now with rq lock held */
4209         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4210                 policy = oldpolicy = -1;
4211                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4212                 goto recheck;
4213         }
4214
4215         /*
4216          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4217          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4218          * is available.
4219          */
4220         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4221                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4222                 return -EBUSY;
4223         }
4224
4225         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4226         oldprio = p->prio;
4227
4228         if (pi) {
4229                 /*
4230                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4231                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4232                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4233                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4234                  * itself.
4235                  */
4236                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4237                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4238                         __setscheduler_params(p, attr);
4239                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4240                         return 0;
4241                 }
4242         }
4243
4244         queued = task_on_rq_queued(p);
4245         running = task_current(rq, p);
4246         if (queued)
4247                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4248         if (running)
4249                 put_prev_task(rq, p);
4250
4251         prev_class = p->sched_class;
4252         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4253
4254         if (running)
4255                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4256         if (queued) {
4257                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4258                 /*
4259                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4260                  * increased (user space view).
4261                  */
4262                 if (oldprio <= p->prio)
4263                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4264
4265                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4266         }
4267
4268         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4269         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4270         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4271
4272         if (pi)
4273                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4274
4275         /*
4276          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4277          */
4278         balance_callback(rq);
4279         preempt_enable();
4280
4281         return 0;
4282 }
4283
4284 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4285                                const struct sched_param *param, bool check)
4286 {
4287         struct sched_attr attr = {
4288                 .sched_policy   = policy,
4289                 .sched_priority = param->sched_priority,
4290                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4291         };
4292
4293         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4294         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4295                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4296                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4297                 attr.sched_policy = policy;
4298         }
4299
4300         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4301 }
4302 /**
4303  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4304  * @p: the task in question.
4305  * @policy: new policy.
4306  * @param: structure containing the new RT priority.
4307  *
4308  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4309  *
4310  * NOTE that the task may be already dead.
4311  */
4312 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4313                        const struct sched_param *param)
4314 {
4315         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4316 }
4317 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4318
4319 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4320 {
4321         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4322 }
4323 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4324
4325 /**
4326  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4327  * @p: the task in question.
4328  * @policy: new policy.
4329  * @param: structure containing the new RT priority.
4330  *
4331  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4332  * current context has permission.  For example, this is needed in
4333  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4334  * but our caller might not have that capability.
4335  *
4336  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4337  */
4338 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4339                                const struct sched_param *param)
4340 {
4341         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4342 }
4343 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4344
4345 static int
4346 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4347 {
4348         struct sched_param lparam;
4349         struct task_struct *p;
4350         int retval;
4351
4352         if (!param || pid < 0)
4353                 return -EINVAL;
4354         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4355                 return -EFAULT;
4356
4357         rcu_read_lock();
4358         retval = -ESRCH;
4359         p = find_process_by_pid(pid);
4360         if (p != NULL)
4361                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4362         rcu_read_unlock();
4363
4364         return retval;
4365 }
4366
4367 /*
4368  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4369  */
4370 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4371                            struct sched_attr *attr)
4372 {
4373         u32 size;
4374         int ret;
4375
4376         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4377                 return -EFAULT;
4378
4379         /*
4380          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4381          */
4382         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4383
4384         ret = get_user(size, &uattr->size);
4385         if (ret)
4386                 return ret;
4387
4388         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4389                 goto err_size;
4390
4391         if (!size)              /* abi compat */
4392                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4393
4394         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4395                 goto err_size;
4396
4397         /*
4398          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4399          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4400          * user-space does not rely on any kernel feature
4401          * extensions we dont know about yet.
4402          */
4403         if (size > sizeof(*attr)) {
4404                 unsigned char __user *addr;
4405                 unsigned char __user *end;
4406                 unsigned char val;
4407
4408                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4409                 end  = (void __user *)uattr + size;
4410
4411                 for (; addr < end; addr++) {
4412                         ret = get_user(val, addr);
4413                         if (ret)
4414                                 return ret;
4415                         if (val)
4416                                 goto err_size;
4417                 }
4418                 size = sizeof(*attr);
4419         }
4420
4421         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4422         if (ret)
4423                 return -EFAULT;
4424
4425         /*
4426          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4427          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4428          */
4429         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4430
4431         return 0;
4432
4433 err_size:
4434         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4435         return -E2BIG;
4436 }
4437
4438 /**
4439  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4440  * @pid: the pid in question.
4441  * @policy: new policy.
4442  * @param: structure containing the new RT priority.
4443  *
4444  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4445  */
4446 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4447                 struct sched_param __user *, param)
4448 {
4449         /* negative values for policy are not valid */
4450         if (policy < 0)
4451                 return -EINVAL;
4452
4453         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4454 }
4455
4456 /**
4457  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4458  * @pid: the pid in question.
4459  * @param: structure containing the new RT priority.
4460  *
4461  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4462  */
4463 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4464 {
4465         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4466 }
4467
4468 /**
4469  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4470  * @pid: the pid in question.
4471  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4472  * @flags: for future extension.
4473  */
4474 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4475                                unsigned int, flags)
4476 {
4477         struct sched_attr attr;
4478         struct task_struct *p;
4479         int retval;
4480
4481         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4482                 return -EINVAL;
4483
4484         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4485         if (retval)
4486                 return retval;
4487
4488         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4489                 return -EINVAL;
4490
4491         rcu_read_lock();
4492         retval = -ESRCH;
4493         p = find_process_by_pid(pid);
4494         if (p != NULL)
4495                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4496         rcu_read_unlock();
4497
4498         return retval;
4499 }
4500
4501 /**
4502  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4503  * @pid: the pid in question.
4504  *
4505  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4506  * code.
4507  */
4508 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4509 {
4510         struct task_struct *p;
4511         int retval;
4512
4513         if (pid < 0)
4514                 return -EINVAL;
4515
4516         retval = -ESRCH;
4517         rcu_read_lock();
4518         p = find_process_by_pid(pid);
4519         if (p) {
4520                 retval = security_task_getscheduler(p);
4521                 if (!retval)
4522                         retval = p->policy
4523                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4524         }
4525         rcu_read_unlock();
4526         return retval;
4527 }
4528
4529 /**
4530  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4531  * @pid: the pid in question.
4532  * @param: structure containing the RT priority.
4533  *
4534  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4535  * code.
4536  */
4537 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4538 {
4539         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4540         struct task_struct *p;
4541         int retval;
4542
4543         if (!param || pid < 0)
4544                 return -EINVAL;
4545
4546         rcu_read_lock();
4547         p = find_process_by_pid(pid);
4548         retval = -ESRCH;
4549         if (!p)
4550                 goto out_unlock;
4551
4552         retval = security_task_getscheduler(p);
4553         if (retval)
4554                 goto out_unlock;
4555
4556         if (task_has_rt_policy(p))
4557                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4558         rcu_read_unlock();
4559
4560         /*
4561          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4562          */
4563         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4564
4565         return retval;
4566
4567 out_unlock:
4568         rcu_read_unlock();
4569         return retval;
4570 }
4571
4572 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4573                            struct sched_attr *attr,
4574                            unsigned int usize)
4575 {
4576         int ret;
4577
4578         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4579                 return -EFAULT;
4580
4581         /*
4582          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4583          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4584          * user-space does not get uncomplete information.
4585          */
4586         if (usize < sizeof(*attr)) {
4587                 unsigned char *addr;
4588                 unsigned char *end;
4589
4590                 addr = (void *)attr + usize;
4591                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4592
4593                 for (; addr < end; addr++) {
4594                         if (*addr)
4595                                 return -EFBIG;
4596                 }
4597
4598                 attr->size = usize;
4599         }
4600
4601         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4602         if (ret)
4603                 return -EFAULT;
4604
4605         return 0;
4606 }
4607
4608 /**
4609  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4610  * @pid: the pid in question.
4611  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4612  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4613  * @flags: for future extension.
4614  */
4615 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4616                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4617 {
4618         struct sched_attr attr = {
4619                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4620         };
4621         struct task_struct *p;
4622         int retval;
4623
4624         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4625             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4626                 return -EINVAL;
4627
4628         rcu_read_lock();
4629         p = find_process_by_pid(pid);
4630         retval = -ESRCH;
4631         if (!p)
4632                 goto out_unlock;
4633
4634         retval = security_task_getscheduler(p);
4635         if (retval)
4636                 goto out_unlock;
4637
4638         attr.sched_policy = p->policy;
4639         if (p->sched_reset_on_fork)
4640                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4641         if (task_has_dl_policy(p))
4642                 __getparam_dl(p, &attr);
4643         else if (task_has_rt_policy(p))
4644                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4645         else
4646                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4647
4648         rcu_read_unlock();
4649
4650         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4651         return retval;
4652
4653 out_unlock:
4654         rcu_read_unlock();
4655         return retval;
4656 }
4657
4658 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4659 {
4660         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4661         struct task_struct *p;
4662         int retval;
4663
4664         rcu_read_lock();
4665
4666         p = find_process_by_pid(pid);
4667         if (!p) {
4668                 rcu_read_unlock();
4669                 return -ESRCH;
4670         }
4671
4672         /* Prevent p going away */
4673         get_task_struct(p);
4674         rcu_read_unlock();
4675
4676         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4677                 retval = -EINVAL;
4678                 goto out_put_task;
4679         }
4680         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4681                 retval = -ENOMEM;
4682                 goto out_put_task;
4683         }
4684         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4685                 retval = -ENOMEM;
4686                 goto out_free_cpus_allowed;
4687         }
4688         retval = -EPERM;
4689         if (!check_same_owner(p)) {
4690                 rcu_read_lock();
4691                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4692                         rcu_read_unlock();
4693                         goto out_free_new_mask;
4694                 }
4695                 rcu_read_unlock();
4696         }
4697
4698         retval = security_task_setscheduler(p);
4699         if (retval)
4700                 goto out_free_new_mask;
4701
4702
4703         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4704         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4705
4706         /*
4707          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4708          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4709          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4710          * root_domain.
4711          */
4712 #ifdef CONFIG_SMP
4713         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4714                 rcu_read_lock();
4715                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4716                         retval = -EBUSY;
4717                         rcu_read_unlock();
4718                         goto out_free_new_mask;
4719                 }
4720                 rcu_read_unlock();
4721         }
4722 #endif
4723 again:
4724         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4725
4726         if (!retval) {
4727                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4728                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4729                         /*
4730                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4731                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4732                          * cpuset's cpus_allowed
4733                          */
4734                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4735                         goto again;
4736                 }
4737         }
4738 out_free_new_mask:
4739         free_cpumask_var(new_mask);
4740 out_free_cpus_allowed:
4741         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4742 out_put_task:
4743         put_task_struct(p);
4744         return retval;
4745 }
4746
4747 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4748                              struct cpumask *new_mask)
4749 {
4750         if (len < cpumask_size())
4751                 cpumask_clear(new_mask);
4752         else if (len > cpumask_size())
4753                 len = cpumask_size();
4754
4755         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4756 }
4757
4758 /**
4759  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4760  * @pid: pid of the process
4761  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4762  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4763  *
4764  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4765  */
4766 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4767                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4768 {
4769         cpumask_var_t new_mask;
4770         int retval;
4771
4772         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4773                 return -ENOMEM;
4774
4775         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4776         if (retval == 0)
4777                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4778         free_cpumask_var(new_mask);
4779         return retval;
4780 }
4781
4782 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4783 {
4784         struct task_struct *p;
4785         unsigned long flags;
4786         int retval;
4787
4788         rcu_read_lock();
4789
4790         retval = -ESRCH;
4791         p = find_process_by_pid(pid);
4792         if (!p)
4793                 goto out_unlock;
4794
4795         retval = security_task_getscheduler(p);
4796         if (retval)
4797                 goto out_unlock;
4798
4799         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4800         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4801         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4802
4803 out_unlock:
4804         rcu_read_unlock();
4805
4806         return retval;
4807 }
4808
4809 /**
4810  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4811  * @pid: pid of the process
4812  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4813  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4814  *
4815  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4816  */
4817 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4818                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4819 {
4820         int ret;
4821         cpumask_var_t mask;
4822
4823         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4824                 return -EINVAL;
4825         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4826                 return -EINVAL;
4827
4828         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4829                 return -ENOMEM;
4830
4831         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4832         if (ret == 0) {
4833                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4834
4835                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4836                         ret = -EFAULT;
4837                 else
4838                         ret = retlen;
4839         }
4840         free_cpumask_var(mask);
4841
4842         return ret;
4843 }
4844
4845 /**
4846  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4847  *
4848  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4849  * other threads running on this CPU then this function will return.
4850  *
4851  * Return: 0.
4852  */
4853 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4854 {
4855         struct rq *rq = this_rq_lock();
4856
4857         schedstat_inc(rq, yld_count);
4858         current->sched_class->yield_task(rq);
4859
4860         /*
4861          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4862          * no need to preempt or enable interrupts:
4863          */
4864         __release(rq->lock);
4865         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4866         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4867         sched_preempt_enable_no_resched();
4868
4869         schedule();
4870
4871         return 0;
4872 }
4873
4874 int __sched _cond_resched(void)
4875 {
4876         if (should_resched(0)) {
4877                 preempt_schedule_common();
4878                 return 1;
4879         }
4880         return 0;
4881 }
4882 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4883
4884 /*
4885  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4886  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4887  *
4888  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4889  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4890  * spin_unlock(), once by hand).
4891  */
4892 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4893 {
4894         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4895         int ret = 0;
4896
4897         lockdep_assert_held(lock);
4898
4899         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4900                 spin_unlock(lock);
4901                 if (resched)
4902                         preempt_schedule_common();
4903                 else
4904                         cpu_relax();
4905                 ret = 1;
4906                 spin_lock(lock);
4907         }
4908         return ret;
4909 }
4910 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4911
4912 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT_FULL
4913 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4914 {
4915         BUG_ON(!in_softirq());
4916
4917         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4918                 local_bh_enable();
4919                 preempt_schedule_common();
4920                 local_bh_disable();
4921                 return 1;
4922         }
4923         return 0;
4924 }
4925 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4926 #endif
4927
4928 /**
4929  * yield - yield the current processor to other threads.
4930  *
4931  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4932  *
4933  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4934  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4935  * it, its already broken.
4936  *
4937  * Typical broken usage is:
4938  *
4939  * while (!event)
4940  *      yield();
4941  *
4942  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4943  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4944  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4945  *
4946  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4947  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4948  * If you still want to use yield(), do not!
4949  */
4950 void __sched yield(void)
4951 {
4952         set_current_state(TASK_RUNNING);
4953         sys_sched_yield();
4954 }
4955 EXPORT_SYMBOL(yield);
4956
4957 /**
4958  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4959  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4960  * processor it's on.
4961  * @p: target task
4962  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4963  *
4964  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4965  * can't go away on us before we can do any checks.
4966  *
4967  * Return:
4968  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4969  *      false (0) if we failed to boost the target.
4970  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4971  */
4972 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4973 {
4974         struct task_struct *curr = current;
4975         struct rq *rq, *p_rq;
4976         unsigned long flags;
4977         int yielded = 0;
4978
4979         local_irq_save(flags);
4980         rq = this_rq();
4981
4982 again:
4983         p_rq = task_rq(p);
4984         /*
4985          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4986          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4987          */
4988         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4989                 yielded = -ESRCH;
4990                 goto out_irq;
4991         }
4992
4993         double_rq_lock(rq, p_rq);
4994         if (task_rq(p) != p_rq) {
4995                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4996                 goto again;
4997         }
4998
4999         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5000                 goto out_unlock;
5001
5002         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5003                 goto out_unlock;
5004
5005         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5006                 goto out_unlock;
5007
5008         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5009         if (yielded) {
5010                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5011                 /*
5012                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5013                  * fairness.
5014                  */
5015                 if (preempt && rq != p_rq)
5016                         resched_curr(p_rq);
5017         }
5018
5019 out_unlock:
5020         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5021 out_irq:
5022         local_irq_restore(flags);
5023
5024         if (yielded > 0)
5025                 schedule();
5026
5027         return yielded;
5028 }
5029 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5030
5031 /*
5032  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5033  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5034  */
5035 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5036 {
5037         int old_iowait = current->in_iowait;
5038         struct rq *rq;
5039         long ret;
5040
5041         current->in_iowait = 1;
5042         blk_schedule_flush_plug(current);
5043
5044         delayacct_blkio_start();
5045         rq = raw_rq();
5046         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5047         ret = schedule_timeout(timeout);
5048         current->in_iowait = old_iowait;
5049         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5050         delayacct_blkio_end();
5051
5052         return ret;
5053 }
5054 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5055
5056 /**
5057  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5058  * @policy: scheduling class.
5059  *
5060  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5061  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5062  * On failure, a negative error code is returned.
5063  */
5064 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5065 {
5066         int ret = -EINVAL;
5067
5068         switch (policy) {
5069         case SCHED_FIFO:
5070         case SCHED_RR:
5071                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5072                 break;
5073         case SCHED_DEADLINE:
5074         case SCHED_NORMAL:
5075         case SCHED_BATCH:
5076         case SCHED_IDLE:
5077                 ret = 0;
5078                 break;
5079         }
5080         return ret;
5081 }
5082
5083 /**
5084  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5085  * @policy: scheduling class.
5086  *
5087  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5088  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5089  * On failure, a negative error code is returned.
5090  */
5091 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5092 {
5093         int ret = -EINVAL;
5094
5095         switch (policy) {
5096         case SCHED_FIFO:
5097         case SCHED_RR:
5098                 ret = 1;
5099                 break;
5100         case SCHED_DEADLINE:
5101         case SCHED_NORMAL:
5102         case SCHED_BATCH:
5103         case SCHED_IDLE:
5104                 ret = 0;
5105         }
5106         return ret;
5107 }
5108
5109 /**
5110  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5111  * @pid: pid of the process.
5112  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5113  *
5114  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5115  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5116  *
5117  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5118  * an error code.
5119  */
5120 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5121                 struct timespec __user *, interval)
5122 {
5123         struct task_struct *p;
5124         unsigned int time_slice;
5125         unsigned long flags;
5126         struct rq *rq;
5127         int retval;
5128         struct timespec t;
5129
5130         if (pid < 0)
5131                 return -EINVAL;
5132
5133         retval = -ESRCH;
5134         rcu_read_lock();
5135         p = find_process_by_pid(pid);
5136         if (!p)
5137                 goto out_unlock;
5138
5139         retval = security_task_getscheduler(p);
5140         if (retval)
5141                 goto out_unlock;
5142
5143         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5144         time_slice = 0;
5145         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5146                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5147         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5148
5149         rcu_read_unlock();
5150         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5151         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5152         return retval;
5153
5154 out_unlock:
5155         rcu_read_unlock();
5156         return retval;
5157 }
5158
5159 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5160
5161 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5162 {
5163         unsigned long free = 0;
5164         int ppid;
5165         unsigned long state = p->state;
5166
5167         if (state)
5168                 state = __ffs(state) + 1;
5169         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5170                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5171 #if BITS_PER_LONG == 32
5172         if (state == TASK_RUNNING)
5173                 printk(KERN_CONT " running  ");
5174         else
5175                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5176 #else
5177         if (state == TASK_RUNNING)
5178                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5179         else
5180                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5181 #endif
5182 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5183         free = stack_not_used(p);
5184 #endif
5185         ppid = 0;
5186         rcu_read_lock();
5187         if (pid_alive(p))
5188                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5189         rcu_read_unlock();
5190         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5191                 task_pid_nr(p), ppid,
5192                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5193
5194         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5195         show_stack(p, NULL);
5196 }
5197
5198 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5199 {
5200         struct task_struct *g, *p;
5201
5202 #if BITS_PER_LONG == 32
5203         printk(KERN_INFO
5204                 "  task                PC stack   pid father\n");
5205 #else
5206         printk(KERN_INFO
5207                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5208 #endif
5209         rcu_read_lock();
5210         for_each_process_thread(g, p) {
5211                 /*
5212                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5213                  * console might take a lot of time:
5214                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5215                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5216                  * an IPI.
5217                  */
5218                 touch_nmi_watchdog();
5219                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5220                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5221                         sched_show_task(p);
5222         }
5223
5224 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5225         sysrq_sched_debug_show();
5226 #endif
5227         rcu_read_unlock();
5228         /*
5229          * Only show locks if all tasks are dumped:
5230          */
5231         if (!state_filter)
5232                 debug_show_all_locks();
5233 }
5234
5235 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5236 {
5237         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5238 }
5239
5240 /**
5241  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5242  * @idle: task in question
5243  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5244  *
5245  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5246  * flag, to make booting more robust.
5247  */
5248 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5249 {
5250         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5251         unsigned long flags;
5252
5253         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5254         raw_spin_lock(&rq->lock);
5255
5256         __sched_fork(0, idle);
5257         idle->state = TASK_RUNNING;
5258         idle->se.exec_start = sched_clock();
5259
5260 #ifdef CONFIG_SMP
5261         /*
5262          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5263          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5264          *
5265          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5266          */
5267         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5268 #endif
5269         /*
5270          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5271          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5272          * lockdep check in task_group() will fail.
5273          *
5274          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5275          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5276          *
5277          * Silence PROVE_RCU
5278          */
5279         rcu_read_lock();
5280         __set_task_cpu(idle, cpu);
5281         rcu_read_unlock();
5282
5283         rq->curr = rq->idle = idle;
5284         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5285 #ifdef CONFIG_SMP
5286         idle->on_cpu = 1;
5287 #endif
5288         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5289         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5290
5291         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5292         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5293 #ifdef CONFIG_HAVE_PREEMPT_LAZY
5294         task_thread_info(idle)->preempt_lazy_count = 0;
5295 #endif
5296         /*
5297          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5298          */
5299         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5300         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5301         vtime_init_idle(idle, cpu);
5302 #ifdef CONFIG_SMP
5303         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5304 #endif
5305 }
5306
5307 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5308                               const struct cpumask *trial)
5309 {
5310         int ret = 1, trial_cpus;
5311         struct dl_bw *cur_dl_b;
5312         unsigned long flags;
5313
5314         if (!cpumask_weight(cur))
5315                 return ret;
5316
5317         rcu_read_lock_sched();
5318         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5319         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5320
5321         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5322         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5323             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5324                 ret = 0;
5325         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5326         rcu_read_unlock_sched();
5327
5328         return ret;
5329 }
5330
5331 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5332                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5333 {
5334         int ret = 0;
5335
5336         /*
5337          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5338          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5339          * affinity and isolating such threads by their set of
5340          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5341          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5342          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5343          * before cpus_allowed may be changed.
5344          */
5345         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5346                 ret = -EINVAL;
5347                 goto out;
5348         }
5349
5350 #ifdef CONFIG_SMP
5351         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5352                                               cs_cpus_allowed)) {
5353                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5354                                                         cs_cpus_allowed);
5355                 struct dl_bw *dl_b;
5356                 bool overflow;
5357                 int cpus;
5358                 unsigned long flags;
5359
5360                 rcu_read_lock_sched();
5361                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5362                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5363                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5364                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5365                 if (overflow)
5366                         ret = -EBUSY;
5367                 else {
5368                         /*
5369                          * We reserve space for this task in the destination
5370                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5371                          * We will free resources in the source root_domain
5372                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5373                          */
5374                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5375                 }
5376                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5377                 rcu_read_unlock_sched();
5378
5379         }
5380 #endif
5381 out:
5382         return ret;
5383 }
5384
5385 #ifdef CONFIG_SMP
5386
5387 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5388 /* Migrate current task p to target_cpu */
5389 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5390 {
5391         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5392         int curr_cpu = task_cpu(p);
5393
5394         if (curr_cpu == target_cpu)
5395                 return 0;
5396
5397         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5398                 return -EINVAL;
5399
5400         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5401
5402         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5403         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5404 }
5405
5406 /*
5407  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5408  * tasks on the runqueues
5409  */
5410 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5411 {
5412         struct rq *rq;
5413         unsigned long flags;
5414         bool queued, running;
5415
5416         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5417         queued = task_on_rq_queued(p);
5418         running = task_current(rq, p);
5419
5420         if (queued)
5421                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5422         if (running)
5423                 put_prev_task(rq, p);
5424
5425         p->numa_preferred_nid = nid;
5426
5427         if (running)
5428                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5429         if (queued)
5430                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5431         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5432 }
5433 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5434
5435 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5436 static DEFINE_PER_CPU(struct mm_struct *, idle_last_mm);
5437
5438 /*
5439  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5440  * offline.
5441  */
5442 void idle_task_exit(void)
5443 {
5444         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5445
5446         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5447
5448         if (mm != &init_mm) {
5449                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5450                 finish_arch_post_lock_switch();
5451         }
5452         /*
5453          * Defer the cleanup to an alive cpu. On RT we can neither
5454          * call mmdrop() nor mmdrop_delayed() from here.
5455          */
5456         per_cpu(idle_last_mm, smp_processor_id()) = mm;
5457 }
5458
5459 /*
5460  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5461  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5462  * nr_active count is stable.
5463  *
5464  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5465  */
5466 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5467 {
5468         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5469         if (delta)
5470                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5471 }
5472
5473 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5474 {
5475 }
5476
5477 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5478         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5479 };
5480
5481 static struct task_struct fake_task = {
5482         /*
5483          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5484          */
5485         .prio = MAX_PRIO + 1,
5486         .sched_class = &fake_sched_class,
5487 };
5488
5489 /*
5490  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5491  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5492  *
5493  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5494  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5495  * because of lock validation efforts.
5496  */
5497 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5498 {
5499         struct rq *rq = dead_rq;
5500         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5501         int dest_cpu;
5502
5503         /*
5504          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5505          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5506          *
5507          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5508          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5509          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5510          * done here.
5511          */
5512         rq->stop = NULL;
5513
5514         /*
5515          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5516          * class method both need to have an up-to-date
5517          * value of rq->clock[_task]
5518          */
5519         update_rq_clock(rq);
5520
5521         for (;;) {
5522                 /*
5523                  * There's this thread running, bail when that's the only
5524                  * remaining thread.
5525                  */
5526                 if (rq->nr_running == 1)
5527                         break;
5528
5529                 /*
5530                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5531                  */
5532                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5533                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5534                 BUG_ON(!next);
5535                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5536
5537                 /*
5538                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5539                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5540                  * stabilizes the mask.
5541                  *
5542                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5543                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5544                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5545                  */
5546                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5547                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5548                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5549                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5550
5551                 /*
5552                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5553                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5554                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5555                  */
5556                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5557                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5558                         continue;
5559                 }
5560
5561                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5562                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5563
5564                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5565                 if (rq != dead_rq) {
5566                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5567                         rq = dead_rq;
5568                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5569                 }
5570                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5571         }
5572
5573         rq->stop = stop;
5574 }
5575 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5576
5577 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5578
5579 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5580         {
5581                 .procname       = "sched_domain",
5582                 .mode           = 0555,
5583         },
5584         {}
5585 };
5586
5587 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5588         {
5589                 .procname       = "kernel",
5590                 .mode           = 0555,
5591                 .child          = sd_ctl_dir,
5592         },
5593         {}
5594 };
5595
5596 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5597 {
5598         struct ctl_table *entry =
5599                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5600
5601         return entry;
5602 }
5603
5604 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5605 {
5606         struct ctl_table *entry;
5607
5608         /*
5609          * In the intermediate directories, both the child directory and
5610          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5611          * will always be set. In the lowest directory the names are
5612          * static strings and all have proc handlers.
5613          */
5614         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5615                 if (entry->child)
5616                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5617                 if (entry->proc_handler == NULL)
5618                         kfree(entry->procname);
5619         }
5620
5621         kfree(*tablep);
5622         *tablep = NULL;
5623 }
5624
5625 static int min_load_idx = 0;
5626 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5627
5628 static void
5629 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5630                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5631                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5632                 bool load_idx)
5633 {
5634         entry->procname = procname;
5635         entry->data = data;
5636         entry->maxlen = maxlen;
5637         entry->mode = mode;
5638         entry->proc_handler = proc_handler;
5639
5640         if (load_idx) {
5641                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5642                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5643         }
5644 }
5645
5646 static struct ctl_table *
5647 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5648 {
5649         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5650
5651         if (table == NULL)
5652                 return NULL;
5653
5654         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5655                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5656         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5657                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5658         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5659                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5660         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5661                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5662         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5663                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5664         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5665                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5666         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5667                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5668         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5669                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5670         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5671                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5672         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5673                 &sd->cache_nice_tries,
5674                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5675         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5676                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5677         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5678                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5679                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5680         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5681                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5682         /* &table[13] is terminator */
5683
5684         return table;
5685 }
5686
5687 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5688 {
5689         struct ctl_table *entry, *table;
5690         struct sched_domain *sd;
5691         int domain_num = 0, i;
5692         char buf[32];
5693
5694         for_each_domain(cpu, sd)
5695                 domain_num++;
5696         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5697         if (table == NULL)
5698                 return NULL;
5699
5700         i = 0;
5701         for_each_domain(cpu, sd) {
5702                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5703                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5704                 entry->mode = 0555;
5705                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5706                 entry++;
5707                 i++;
5708         }
5709         return table;
5710 }
5711
5712 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5713 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5714 {
5715         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5716         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5717         char buf[32];
5718
5719         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5720         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5721
5722         if (entry == NULL)
5723                 return;
5724
5725         for_each_possible_cpu(i) {
5726                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5727                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5728                 entry->mode = 0555;
5729                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5730                 entry++;
5731         }
5732
5733         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5734         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5735 }
5736
5737 /* may be called multiple times per register */
5738 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5739 {
5740         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5741         sd_sysctl_header = NULL;
5742         if (sd_ctl_dir[0].child)
5743                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5744 }
5745 #else
5746 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5747 {
5748 }
5749 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5750 {
5751 }
5752 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5753
5754 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5755 {
5756         if (!rq->online) {
5757                 const struct sched_class *class;
5758
5759                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5760                 rq->online = 1;
5761
5762                 for_each_class(class) {
5763                         if (class->rq_online)
5764                                 class->rq_online(rq);
5765                 }
5766         }
5767 }
5768
5769 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5770 {
5771         if (rq->online) {
5772                 const struct sched_class *class;
5773
5774                 for_each_class(class) {
5775                         if (class->rq_offline)
5776                                 class->rq_offline(rq);
5777                 }
5778
5779                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5780                 rq->online = 0;
5781         }
5782 }
5783
5784 /*
5785  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5786  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5787  */
5788 static int
5789 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5790 {
5791         int cpu = (long)hcpu;
5792         unsigned long flags;
5793         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5794
5795         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5796
5797         case CPU_UP_PREPARE:
5798                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5799                 account_reset_rq(rq);
5800                 break;
5801
5802         case CPU_ONLINE:
5803                 /* Update our root-domain */
5804                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5805                 if (rq->rd) {
5806                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5807
5808                         set_rq_online(rq);
5809                 }
5810                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5811                 break;
5812
5813 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5814         case CPU_DYING:
5815                 sched_ttwu_pending();
5816                 /* Update our root-domain */
5817                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5818                 if (rq->rd) {
5819                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5820                         set_rq_offline(rq);
5821                 }
5822                 migrate_tasks(rq);
5823                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5824                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5825                 break;
5826
5827         case CPU_DEAD:
5828                 calc_load_migrate(rq);
5829                 if (per_cpu(idle_last_mm, cpu)) {
5830                         mmdrop(per_cpu(idle_last_mm, cpu));
5831                         per_cpu(idle_last_mm, cpu) = NULL;
5832                 }
5833                 break;
5834 #endif
5835         }
5836
5837         update_max_interval();
5838
5839         return NOTIFY_OK;
5840 }
5841
5842 /*
5843  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5844  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5845  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5846  */
5847 static struct notifier_block migration_notifier = {
5848         .notifier_call = migration_call,
5849         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5850 };
5851
5852 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5853 {
5854         int cpu = smp_processor_id();
5855         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5856         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5857 }
5858
5859 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5860                                       unsigned long action, void *hcpu)
5861 {
5862         int cpu = (long)hcpu;
5863
5864         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5865         case CPU_STARTING:
5866                 set_cpu_rq_start_time();
5867                 return NOTIFY_OK;
5868
5869         case CPU_ONLINE:
5870                 /*
5871                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5872                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5873                  * as active, which is essential from here on.
5874                  */
5875                 set_cpu_active(cpu, true);
5876                 stop_machine_unpark(cpu);
5877                 return NOTIFY_OK;
5878
5879         case CPU_DOWN_FAILED:
5880                 set_cpu_active(cpu, true);
5881                 return NOTIFY_OK;
5882
5883         default:
5884                 return NOTIFY_DONE;
5885         }
5886 }
5887
5888 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5889                                         unsigned long action, void *hcpu)
5890 {
5891         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5892         case CPU_DOWN_PREPARE:
5893                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5894                 return NOTIFY_OK;
5895         default:
5896                 return NOTIFY_DONE;
5897         }
5898 }
5899
5900 static int __init migration_init(void)
5901 {
5902         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5903         int err;
5904
5905         /* Initialize migration for the boot CPU */
5906         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5907         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5908         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5909         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5910
5911         /* Register cpu active notifiers */
5912         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5913         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5914
5915         return 0;
5916 }
5917 early_initcall(migration_init);
5918
5919 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5920
5921 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5922
5923 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5924
5925 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5926 {
5927         sched_debug_enabled = 1;
5928
5929         return 0;
5930 }
5931 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5932
5933 static inline bool sched_debug(void)
5934 {
5935         return sched_debug_enabled;
5936 }
5937
5938 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5939                                   struct cpumask *groupmask)
5940 {
5941         struct sched_group *group = sd->groups;
5942
5943         cpumask_clear(groupmask);
5944
5945         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5946
5947         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5948                 printk("does not load-balance\n");
5949                 if (sd->parent)
5950                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5951                                         " has parent");
5952                 return -1;
5953         }
5954
5955         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5956                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5957
5958         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5959                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5960                                 "CPU%d\n", cpu);
5961         }
5962         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5963                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5964                                 " CPU%d\n", cpu);
5965         }
5966
5967         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5968         do {
5969                 if (!group) {
5970                         printk("\n");
5971                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5972                         break;
5973                 }
5974
5975                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5976                         printk(KERN_CONT "\n");
5977                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5978                         break;
5979                 }
5980
5981                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5982                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5983                         printk(KERN_CONT "\n");
5984                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5985                         break;
5986                 }
5987
5988                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5989
5990                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5991                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5992                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5993                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5994                                 group->sgc->capacity);
5995                 }
5996
5997                 group = group->next;
5998         } while (group != sd->groups);
5999         printk(KERN_CONT "\n");
6000
6001         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6002                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6003
6004         if (sd->parent &&
6005             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6006                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6007                         "of domain->span\n");
6008         return 0;
6009 }
6010
6011 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6012 {
6013         int level = 0;
6014
6015         if (!sched_debug_enabled)
6016                 return;
6017
6018         if (!sd) {
6019                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6020                 return;
6021         }
6022
6023         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6024
6025         for (;;) {
6026                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6027                         break;
6028                 level++;
6029                 sd = sd->parent;
6030                 if (!sd)
6031                         break;
6032         }
6033 }
6034 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6035 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6036 static inline bool sched_debug(void)
6037 {
6038         return false;
6039 }
6040 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6041
6042 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6043 {
6044         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6045                 return 1;
6046
6047         /* Following flags need at least 2 groups */
6048         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6049                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6050                          SD_BALANCE_FORK |
6051                          SD_BALANCE_EXEC |
6052                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
6053                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
6054                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
6055                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6056                         return 0;
6057         }
6058
6059         /* Following flags don't use groups */
6060         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6061                 return 0;
6062
6063         return 1;
6064 }
6065
6066 static int
6067 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6068 {
6069         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6070
6071         if (sd_degenerate(parent))
6072                 return 1;
6073
6074         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6075                 return 0;
6076
6077         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6078         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6079                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6080                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6081                                 SD_BALANCE_FORK |
6082                                 SD_BALANCE_EXEC |
6083                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
6084                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
6085                                 SD_PREFER_SIBLING |
6086                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
6087                 if (nr_node_ids == 1)
6088                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6089         }
6090         if (~cflags & pflags)
6091                 return 0;
6092
6093         return 1;
6094 }
6095
6096 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6097 {
6098         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6099
6100         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6101         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
6102         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
6103         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6104         free_cpumask_var(rd->online);
6105         free_cpumask_var(rd->span);
6106         kfree(rd);
6107 }
6108
6109 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6110 {
6111         struct root_domain *old_rd = NULL;
6112         unsigned long flags;
6113
6114         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6115
6116         if (rq->rd) {
6117                 old_rd = rq->rd;
6118
6119                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6120                         set_rq_offline(rq);
6121
6122                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6123
6124                 /*
6125                  * If we dont want to free the old_rd yet then
6126                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6127                  * in this function:
6128                  */
6129                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6130                         old_rd = NULL;
6131         }
6132
6133         atomic_inc(&rd->refcount);
6134         rq->rd = rd;
6135
6136         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6137         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6138                 set_rq_online(rq);
6139
6140         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6141
6142         if (old_rd)
6143                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6144 }
6145
6146 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6147 {
6148         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6149
6150         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6151                 goto out;
6152         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6153                 goto free_span;
6154         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
6155                 goto free_online;
6156         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6157                 goto free_dlo_mask;
6158
6159         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
6160         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
6161                 goto free_dlo_mask;
6162
6163         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6164                 goto free_rto_mask;
6165         return 0;
6166
6167 free_rto_mask:
6168         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6169 free_dlo_mask:
6170         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
6171 free_online:
6172         free_cpumask_var(rd->online);
6173 free_span:
6174         free_cpumask_var(rd->span);
6175 out:
6176         return -ENOMEM;
6177 }
6178
6179 /*
6180  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
6181  * members (mimicking the global state we have today).
6182  */
6183 struct root_domain def_root_domain;
6184
6185 static void init_defrootdomain(void)
6186 {
6187         init_rootdomain(&def_root_domain);
6188
6189         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6190 }
6191
6192 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6193 {
6194         struct root_domain *rd;
6195
6196         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6197         if (!rd)
6198                 return NULL;
6199
6200         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6201                 kfree(rd);
6202                 return NULL;
6203         }
6204
6205         return rd;
6206 }
6207
6208 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
6209 {
6210         struct sched_group *tmp, *first;
6211
6212         if (!sg)
6213                 return;
6214
6215         first = sg;
6216         do {
6217                 tmp = sg->next;
6218
6219                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
6220                         kfree(sg->sgc);
6221
6222                 kfree(sg);
6223                 sg = tmp;
6224         } while (sg != first);
6225 }
6226
6227 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6228 {
6229         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6230
6231         /*
6232          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6233          * nuke them all.
6234          */
6235         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6236                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6237         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6238                 kfree(sd->groups->sgc);
6239                 kfree(sd->groups);
6240         }
6241         kfree(sd);
6242 }
6243
6244 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6245 {
6246         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6247 }
6248
6249 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6250 {
6251         for (; sd; sd = sd->parent)
6252                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6253 }
6254
6255 /*
6256  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6257  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6258  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6259  *
6260  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6261  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6262  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6263  */
6264 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6265 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6266 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6267 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6268 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6269 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6270
6271 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6272 {
6273         struct sched_domain *sd;
6274         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
6275         int id = cpu;
6276         int size = 1;
6277
6278         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6279         if (sd) {
6280                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6281                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6282                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6283         }
6284         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6285
6286         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6287         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6288         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6289
6290         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6291         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6292
6293         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6294         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6295 }
6296
6297 /*
6298  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6299  * hold the hotplug lock.
6300  */
6301 static void
6302 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6303 {
6304         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6305         struct sched_domain *tmp;
6306
6307         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6308         for (tmp = sd; tmp; ) {
6309                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6310                 if (!parent)
6311                         break;
6312
6313                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6314                         tmp->parent = parent->parent;
6315                         if (parent->parent)
6316                                 parent->parent->child = tmp;
6317                         /*
6318                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6319                          * degenerate parent; the spans match for this
6320                          * so the property transfers.
6321                          */
6322                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6323                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6324                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6325                 } else
6326                         tmp = tmp->parent;
6327         }
6328
6329         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6330                 tmp = sd;
6331                 sd = sd->parent;
6332                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6333                 if (sd)
6334                         sd->child = NULL;
6335         }
6336
6337         sched_domain_debug(sd, cpu);
6338
6339         rq_attach_root(rq, rd);
6340         tmp = rq->sd;
6341         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6342         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6343
6344         update_top_cache_domain(cpu);
6345 }
6346
6347 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6348 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6349 {
6350         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6351         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6352         return 1;
6353 }
6354
6355 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6356
6357 struct s_data {
6358         struct sched_domain ** __percpu sd;
6359         struct root_domain      *rd;
6360 };
6361
6362 enum s_alloc {
6363         sa_rootdomain,
6364         sa_sd,
6365         sa_sd_storage,
6366         sa_none,
6367 };
6368
6369 /*
6370  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6371  * domain traversal.
6372  *
6373  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6374  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6375  * range.
6376  *
6377  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6378  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6379  * cpu they're built on, so check that.
6380  *
6381  */
6382 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6383 {
6384         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6385         struct sd_data *sdd = sd->private;
6386         struct sched_domain *sibling;
6387         int i;
6388
6389         for_each_cpu(i, span) {
6390                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6391                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6392                         continue;
6393
6394                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6395         }
6396 }
6397
6398 /*
6399  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6400  * of this group that's also in the iteration mask.
6401  */
6402 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6403 {
6404         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6405 }
6406
6407 static int
6408 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6409 {
6410         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6411         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6412         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6413         struct sd_data *sdd = sd->private;
6414         struct sched_domain *sibling;
6415         int i;
6416
6417         cpumask_clear(covered);
6418
6419         for_each_cpu(i, span) {
6420                 struct cpumask *sg_span;
6421
6422                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6423                         continue;
6424
6425                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6426
6427                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6428                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6429                         continue;
6430
6431                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6432                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6433
6434                 if (!sg)
6435                         goto fail;
6436
6437                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6438                 if (sibling->child)
6439                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6440                 else
6441                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6442
6443                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6444
6445                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6446                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6447                         build_group_mask(sd, sg);
6448
6449                 /*
6450                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6451                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6452                  * die on a /0 trap.
6453                  */
6454                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6455
6456                 /*
6457                  * Make sure the first group of this domain contains the
6458                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6459                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6460                  */
6461                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6462                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6463                         groups = sg;
6464
6465                 if (!first)
6466                         first = sg;
6467                 if (last)
6468                         last->next = sg;
6469                 last = sg;
6470                 last->next = first;
6471         }
6472         sd->groups = groups;
6473
6474         return 0;
6475
6476 fail:
6477         free_sched_groups(first, 0);
6478
6479         return -ENOMEM;
6480 }
6481
6482 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6483 {
6484         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6485         struct sched_domain *child = sd->child;
6486
6487         if (child)
6488                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6489
6490         if (sg) {
6491                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6492                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6493                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6494         }
6495
6496         return cpu;
6497 }
6498
6499 /*
6500  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6501  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6502  * and ->cpu_capacity to 0.
6503  *
6504  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6505  */
6506 static int
6507 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6508 {
6509         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6510         struct sd_data *sdd = sd->private;
6511         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6512         struct cpumask *covered;
6513         int i;
6514
6515         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6516         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6517
6518         if (cpu != cpumask_first(span))
6519                 return 0;
6520
6521         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6522         covered = sched_domains_tmpmask;
6523
6524         cpumask_clear(covered);
6525
6526         for_each_cpu(i, span) {
6527                 struct sched_group *sg;
6528                 int group, j;
6529
6530                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6531                         continue;
6532
6533                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6534                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6535
6536                 for_each_cpu(j, span) {
6537                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6538                                 continue;
6539
6540                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6541                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6542                 }
6543
6544                 if (!first)
6545                         first = sg;
6546                 if (last)
6547                         last->next = sg;
6548                 last = sg;
6549         }
6550         last->next = first;
6551
6552         return 0;
6553 }
6554
6555 /*
6556  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6557  *
6558  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6559  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6560  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6561  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6562  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6563  * group having less cpu_capacity.
6564  */
6565 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6566 {
6567         struct sched_group *sg = sd->groups;
6568
6569         WARN_ON(!sg);
6570
6571         do {
6572                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6573                 sg = sg->next;
6574         } while (sg != sd->groups);
6575
6576         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6577                 return;
6578
6579         update_group_capacity(sd, cpu);
6580         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6581 }
6582
6583 /*
6584  * Initializers for schedule domains
6585  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6586  */
6587
6588 static int default_relax_domain_level = -1;
6589 int sched_domain_level_max;
6590
6591 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6592 {
6593         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6594                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6595
6596         return 1;
6597 }
6598 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6599
6600 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6601                                  struct sched_domain_attr *attr)
6602 {
6603         int request;
6604
6605         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6606                 if (default_relax_domain_level < 0)
6607                         return;
6608                 else
6609                         request = default_relax_domain_level;
6610         } else
6611                 request = attr->relax_domain_level;
6612         if (request < sd->level) {
6613                 /* turn off idle balance on this domain */
6614                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6615         } else {
6616                 /* turn on idle balance on this domain */
6617                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6618         }
6619 }
6620
6621 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6622 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6623
6624 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6625                                  const struct cpumask *cpu_map)
6626 {
6627         switch (what) {
6628         case sa_rootdomain:
6629                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6630                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6631         case sa_sd:
6632                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6633         case sa_sd_storage:
6634                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6635         case sa_none:
6636                 break;
6637         }
6638 }
6639
6640 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6641                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6642 {
6643         memset(d, 0, sizeof(*d));
6644
6645         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6646                 return sa_sd_storage;
6647         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6648         if (!d->sd)
6649                 return sa_sd_storage;
6650         d->rd = alloc_rootdomain();
6651         if (!d->rd)
6652                 return sa_sd;
6653         return sa_rootdomain;
6654 }
6655
6656 /*
6657  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6658  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6659  * will not free the data we're using.
6660  */
6661 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6662 {
6663         struct sd_data *sdd = sd->private;
6664
6665         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6666         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6667
6668         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6669                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6670
6671         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6672                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6673 }
6674
6675 #ifdef CONFIG_NUMA
6676 static int sched_domains_numa_levels;
6677 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6678 static int *sched_domains_numa_distance;
6679 int sched_max_numa_distance;
6680 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6681 static int sched_domains_curr_level;
6682 #endif
6683
6684 /*
6685  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6686  *
6687  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6688  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6689  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6690  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6691  *
6692  * Odd one out:
6693  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6694  */
6695 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6696         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6697          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6698          SD_NUMA |                      \
6699          SD_ASYM_PACKING |              \
6700          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6701
6702 static struct sched_domain *
6703 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6704 {
6705         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6706         int sd_weight, sd_flags = 0;
6707
6708 #ifdef CONFIG_NUMA
6709         /*
6710          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6711          */
6712         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6713 #endif
6714
6715         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6716
6717         if (tl->sd_flags)
6718                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6719         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6720                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6721                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6722
6723         *sd = (struct sched_domain){
6724                 .min_interval           = sd_weight,
6725                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6726                 .busy_factor            = 32,
6727                 .imbalance_pct          = 125,
6728
6729                 .cache_nice_tries       = 0,
6730                 .busy_idx               = 0,
6731                 .idle_idx               = 0,
6732                 .newidle_idx            = 0,
6733                 .wake_idx               = 0,
6734                 .forkexec_idx           = 0,
6735
6736                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6737                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6738                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6739                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6740                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6741                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6742                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6743                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6744                                         | 0*SD_SERIALIZE
6745                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6746                                         | 0*SD_NUMA
6747                                         | sd_flags
6748                                         ,
6749
6750                 .last_balance           = jiffies,
6751                 .balance_interval       = sd_weight,
6752                 .smt_gain               = 0,
6753                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6754                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6755 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6756                 .name                   = tl->name,
6757 #endif
6758         };
6759
6760         /*
6761          * Convert topological properties into behaviour.
6762          */
6763
6764         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6765                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6766                 sd->imbalance_pct = 110;
6767                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6768
6769         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6770                 sd->imbalance_pct = 117;
6771                 sd->cache_nice_tries = 1;
6772                 sd->busy_idx = 2;
6773
6774 #ifdef CONFIG_NUMA
6775         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6776                 sd->cache_nice_tries = 2;
6777                 sd->busy_idx = 3;
6778                 sd->idle_idx = 2;
6779
6780                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6781                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6782                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6783                                        SD_BALANCE_FORK |
6784                                        SD_WAKE_AFFINE);
6785                 }
6786
6787 #endif
6788         } else {
6789                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6790                 sd->cache_nice_tries = 1;
6791                 sd->busy_idx = 2;
6792                 sd->idle_idx = 1;
6793         }
6794
6795         sd->private = &tl->data;
6796
6797         return sd;
6798 }
6799
6800 /*
6801  * Topology list, bottom-up.
6802  */
6803 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6804 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6805         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6806 #endif
6807 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6808         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6809 #endif
6810         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6811         { NULL, },
6812 };
6813
6814 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6815         default_topology;
6816
6817 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6818         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6819
6820 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6821 {
6822         sched_domain_topology = tl;
6823 }
6824
6825 #ifdef CONFIG_NUMA
6826
6827 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6828 {
6829         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6830 }
6831
6832 static void sched_numa_warn(const char *str)
6833 {
6834         static int done = false;
6835         int i,j;
6836
6837         if (done)
6838                 return;
6839
6840         done = true;
6841
6842         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6843
6844         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6845                 printk(KERN_WARNING "  ");
6846                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6847                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6848                 printk(KERN_CONT "\n");
6849         }
6850         printk(KERN_WARNING "\n");
6851 }
6852
6853 bool find_numa_distance(int distance)
6854 {
6855         int i;
6856
6857         if (distance == node_distance(0, 0))
6858                 return true;
6859
6860         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6861                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6862                         return true;
6863         }
6864
6865         return false;
6866 }
6867
6868 /*
6869  * A system can have three types of NUMA topology:
6870  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6871  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6872  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6873  *
6874  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6875  * topology lies in whether communication between not directly
6876  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6877  * could run), or through backplane controllers. This affects
6878  * placement of programs.
6879  *
6880  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6881  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6882  *   is directly connected.
6883  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6884  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6885  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6886  */
6887 static void init_numa_topology_type(void)
6888 {
6889         int a, b, c, n;
6890
6891         n = sched_max_numa_distance;
6892
6893         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6894                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6895                 return;
6896         }
6897
6898         for_each_online_node(a) {
6899                 for_each_online_node(b) {
6900                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6901                         if (node_distance(a, b) < n)
6902                                 continue;
6903
6904                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6905                         for_each_online_node(c) {
6906                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6907                                     node_distance(b, c) < n) {
6908                                         sched_numa_topology_type =
6909                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6910                                         return;
6911                                 }
6912                         }
6913
6914                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6915                         return;
6916                 }
6917         }
6918 }
6919
6920 static void sched_init_numa(void)
6921 {
6922         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6923         struct sched_domain_topology_level *tl;
6924         int level = 0;
6925         int i, j, k;
6926
6927         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6928         if (!sched_domains_numa_distance)
6929                 return;
6930
6931         /*
6932          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6933          * unique distances in the node_distance() table.
6934          *
6935          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6936          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6937          */
6938         next_distance = curr_distance;
6939         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6940                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6941                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6942                                 int distance = node_distance(i, k);
6943
6944                                 if (distance > curr_distance &&
6945                                     (distance < next_distance ||
6946                                      next_distance == curr_distance))
6947                                         next_distance = distance;
6948
6949                                 /*
6950                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6951                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6952                                  * equally connected to A.
6953                                  */
6954                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6955                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6956
6957                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6958                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6959                         }
6960                         if (next_distance != curr_distance) {
6961                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6962                                 sched_domains_numa_levels = level;
6963                                 curr_distance = next_distance;
6964                         } else break;
6965                 }
6966
6967                 /*
6968                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6969                  */
6970                 if (!sched_debug())
6971                         break;
6972         }
6973
6974         if (!level)
6975                 return;
6976
6977         /*
6978          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6979          * identity distance node_distance(i,i).
6980          *
6981          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6982          * numbers.
6983          */
6984
6985         /*
6986          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6987          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6988          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6989          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6990          * in other functions.
6991          *
6992          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6993          */
6994         sched_domains_numa_levels = 0;
6995
6996         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6997         if (!sched_domains_numa_masks)
6998                 return;
6999
7000         /*
7001          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
7002          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
7003          */
7004         for (i = 0; i < level; i++) {
7005                 sched_domains_numa_masks[i] =
7006                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
7007                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
7008                         return;
7009
7010                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7011                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
7012                         if (!mask)
7013                                 return;
7014
7015                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
7016
7017                         for_each_node(k) {
7018                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
7019                                         continue;
7020
7021                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
7022                         }
7023                 }
7024         }
7025
7026         /* Compute default topology size */
7027         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
7028
7029         tl = kzalloc((i + level + 1) *
7030                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
7031         if (!tl)
7032                 return;
7033
7034         /*
7035          * Copy the default topology bits..
7036          */
7037         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
7038                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
7039
7040         /*
7041          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
7042          */
7043         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
7044                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
7045                         .mask = sd_numa_mask,
7046                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
7047                         .flags = SDTL_OVERLAP,
7048                         .numa_level = j,
7049                         SD_INIT_NAME(NUMA)
7050                 };
7051         }
7052
7053         sched_domain_topology = tl;
7054
7055         sched_domains_numa_levels = level;
7056         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
7057
7058         init_numa_topology_type();
7059 }
7060
7061 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
7062 {
7063         int i, j;
7064         int node = cpu_to_node(cpu);
7065
7066         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
7067                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7068                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
7069                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
7070                 }
7071         }
7072 }
7073
7074 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
7075 {
7076         int i, j;
7077         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
7078                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
7079                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
7080         }
7081 }
7082
7083 /*
7084  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
7085  * are onlined.
7086  */
7087 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
7088                                            unsigned long action,
7089                                            void *hcpu)
7090 {
7091         int cpu = (long)hcpu;
7092
7093         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7094         case CPU_ONLINE:
7095                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7096                 break;
7097
7098         case CPU_DEAD:
7099                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7100                 break;
7101
7102         default:
7103                 return NOTIFY_DONE;
7104         }
7105
7106         return NOTIFY_OK;
7107 }
7108 #else
7109 static inline void sched_init_numa(void)
7110 {
7111 }
7112
7113 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
7114                                            unsigned long action,
7115                                            void *hcpu)
7116 {
7117         return 0;
7118 }
7119 #endif /* CONFIG_NUMA */
7120
7121 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7122 {
7123         struct sched_domain_topology_level *tl;
7124         int j;
7125
7126         for_each_sd_topology(tl) {
7127                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7128
7129                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7130                 if (!sdd->sd)
7131                         return -ENOMEM;
7132
7133                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7134                 if (!sdd->sg)
7135                         return -ENOMEM;
7136
7137                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
7138                 if (!sdd->sgc)
7139                         return -ENOMEM;
7140
7141                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7142                         struct sched_domain *sd;
7143                         struct sched_group *sg;
7144                         struct sched_group_capacity *sgc;
7145
7146                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7147                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7148                         if (!sd)
7149                                 return -ENOMEM;
7150
7151                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7152
7153                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7154                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7155                         if (!sg)
7156                                 return -ENOMEM;
7157
7158                         sg->next = sg;
7159
7160                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7161
7162                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
7163                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7164                         if (!sgc)
7165                                 return -ENOMEM;
7166
7167                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
7168                 }
7169         }
7170
7171         return 0;
7172 }
7173
7174 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7175 {
7176         struct sched_domain_topology_level *tl;
7177         int j;
7178
7179         for_each_sd_topology(tl) {
7180                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7181
7182                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7183                         struct sched_domain *sd;
7184
7185                         if (sdd->sd) {
7186                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7187                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7188                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7189                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7190                         }
7191
7192                         if (sdd->sg)
7193                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7194                         if (sdd->sgc)
7195                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7196                 }
7197                 free_percpu(sdd->sd);
7198                 sdd->sd = NULL;
7199                 free_percpu(sdd->sg);
7200                 sdd->sg = NULL;
7201                 free_percpu(sdd->sgc);
7202                 sdd->sgc = NULL;
7203         }
7204 }
7205
7206 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7207                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7208                 struct sched_domain *child, int cpu)
7209 {
7210         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
7211         if (!sd)
7212                 return child;
7213
7214         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7215         if (child) {
7216                 sd->level = child->level + 1;
7217                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7218                 child->parent = sd;
7219                 sd->child = child;
7220
7221                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7222                                     sched_domain_span(sd))) {
7223                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7224 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7225                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7226                                         child->name, sd->name);
7227 #endif
7228                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7229                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7230                                    sched_domain_span(sd),
7231                                    sched_domain_span(child));
7232                 }
7233
7234         }
7235         set_domain_attribute(sd, attr);
7236
7237         return sd;
7238 }
7239
7240 /*
7241  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7242  * to the individual cpus
7243  */
7244 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7245                                struct sched_domain_attr *attr)
7246 {
7247         enum s_alloc alloc_state;
7248         struct sched_domain *sd;
7249         struct s_data d;
7250         int i, ret = -ENOMEM;
7251
7252         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7253         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7254                 goto error;
7255
7256         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7257         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7258                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7259
7260                 sd = NULL;
7261                 for_each_sd_topology(tl) {
7262                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7263                         if (tl == sched_domain_topology)
7264                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7265                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7266                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7267                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7268                                 break;
7269                 }
7270         }
7271
7272         /* Build the groups for the domains */
7273         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7274                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7275                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7276                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7277                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7278                                         goto error;
7279                         } else {
7280                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7281                                         goto error;
7282                         }
7283                 }
7284         }
7285
7286         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7287         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7288                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7289                         continue;
7290
7291                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7292                         claim_allocations(i, sd);
7293                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7294                 }
7295         }
7296
7297         /* Attach the domains */
7298         rcu_read_lock();
7299         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7300                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7301                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7302         }
7303         rcu_read_unlock();
7304
7305         ret = 0;
7306 error:
7307         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7308         return ret;
7309 }
7310
7311 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7312 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7313 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7314                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7315
7316 /*
7317  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7318  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7319  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7320  */
7321 static cpumask_var_t fallback_doms;
7322
7323 /*
7324  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7325  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7326  * or 0 if it stayed the same.
7327  */
7328 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7329 {
7330         return 0;
7331 }
7332
7333 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7334 {
7335         int i;
7336         cpumask_var_t *doms;
7337
7338         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7339         if (!doms)
7340                 return NULL;
7341         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7342                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7343                         free_sched_domains(doms, i);
7344                         return NULL;
7345                 }
7346         }
7347         return doms;
7348 }
7349
7350 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7351 {
7352         unsigned int i;
7353         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7354                 free_cpumask_var(doms[i]);
7355         kfree(doms);
7356 }
7357
7358 /*
7359  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7360  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7361  * exclude other special cases in the future.
7362  */
7363 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7364 {
7365         int err;
7366
7367         arch_update_cpu_topology();
7368         ndoms_cur = 1;
7369         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7370         if (!doms_cur)
7371                 doms_cur = &fallback_doms;
7372         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7373         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7374         register_sched_domain_sysctl();
7375
7376         return err;
7377 }
7378
7379 /*
7380  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7381  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7382  */
7383 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7384 {
7385         int i;
7386
7387         rcu_read_lock();
7388         for_each_cpu(i, cpu_map)
7389                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7390         rcu_read_unlock();
7391 }
7392
7393 /* handle null as "default" */
7394 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7395                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7396 {
7397         struct sched_domain_attr tmp;
7398
7399         /* fast path */
7400         if (!new && !cur)
7401                 return 1;
7402
7403         tmp = SD_ATTR_INIT;
7404         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7405                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7406                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7407 }
7408
7409 /*
7410  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7411  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7412  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7413  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7414  *
7415  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7416  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7417  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7418  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7419  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7420  * it as it is.
7421  *
7422  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7423  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7424  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7425  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7426  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7427  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7428  *
7429  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7430  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7431  * and it will not create the default domain.
7432  *
7433  * Call with hotplug lock held
7434  */
7435 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7436                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7437 {
7438         int i, j, n;
7439         int new_topology;
7440
7441         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7442
7443         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7444         unregister_sched_domain_sysctl();
7445
7446         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7447         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7448
7449         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7450
7451         /* Destroy deleted domains */
7452         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7453                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7454                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7455                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7456                                 goto match1;
7457                 }
7458                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7459                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7460 match1:
7461                 ;
7462         }
7463
7464         n = ndoms_cur;
7465         if (doms_new == NULL) {
7466                 n = 0;
7467                 doms_new = &fallback_doms;
7468                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7469                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7470         }
7471
7472         /* Build new domains */
7473         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7474                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7475                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7476                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7477                                 goto match2;
7478                 }
7479                 /* no match - add a new doms_new */
7480                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7481 match2:
7482                 ;
7483         }
7484
7485         /* Remember the new sched domains */
7486         if (doms_cur != &fallback_doms)
7487                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7488         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7489         doms_cur = doms_new;
7490         dattr_cur = dattr_new;
7491         ndoms_cur = ndoms_new;
7492
7493         register_sched_domain_sysctl();
7494
7495         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7496 }
7497
7498 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7499
7500 /*
7501  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7502  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7503  * around partition_sched_domains().
7504  *
7505  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7506  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7507  */
7508 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7509                              void *hcpu)
7510 {
7511         switch (action) {
7512         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7513         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7514
7515                 /*
7516                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7517                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7518                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7519                  * domain, ignoring cpusets.
7520                  */
7521                 num_cpus_frozen--;
7522                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7523                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7524                         break;
7525                 }
7526
7527                 /*
7528                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7529                  * restore the original sched domains by considering the
7530                  * cpuset configurations.
7531                  */
7532
7533         case CPU_ONLINE:
7534                 cpuset_update_active_cpus(true);
7535                 break;
7536         default:
7537                 return NOTIFY_DONE;
7538         }
7539         return NOTIFY_OK;
7540 }
7541
7542 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7543                                void *hcpu)
7544 {
7545         unsigned long flags;
7546         long cpu = (long)hcpu;
7547         struct dl_bw *dl_b;
7548         bool overflow;
7549         int cpus;
7550
7551         switch (action) {
7552         case CPU_DOWN_PREPARE:
7553                 rcu_read_lock_sched();
7554                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7555
7556                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7557                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7558                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7559                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7560
7561                 rcu_read_unlock_sched();
7562
7563                 if (overflow)
7564                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7565                 cpuset_update_active_cpus(false);
7566                 break;
7567         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7568                 num_cpus_frozen++;
7569                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7570                 break;
7571         default:
7572                 return NOTIFY_DONE;
7573         }
7574         return NOTIFY_OK;
7575 }
7576
7577 void __init sched_init_smp(void)
7578 {
7579         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7580
7581         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7582         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7583
7584         sched_init_numa();
7585
7586         /*
7587          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7588          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7589          * happen.
7590          */
7591         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7592         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7593         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7594         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7595                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7596         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7597
7598         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7599         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7600         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7601
7602         init_hrtick();
7603
7604         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7605         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7606                 BUG();
7607         sched_init_granularity();
7608         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7609
7610         init_sched_rt_class();
7611         init_sched_dl_class();
7612 }
7613 #else
7614 void __init sched_init_smp(void)
7615 {
7616         sched_init_granularity();
7617 }
7618 #endif /* CONFIG_SMP */
7619
7620 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7621 {
7622         return in_lock_functions(addr) ||
7623                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7624                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7625 }
7626
7627 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7628 /*
7629  * Default task group.
7630  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7631  */
7632 struct task_group root_task_group;
7633 LIST_HEAD(task_groups);
7634 #endif
7635
7636 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7637
7638 void __init sched_init(void)
7639 {
7640         int i, j;
7641         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7642
7643 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7644         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7645 #endif
7646 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7647         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7648 #endif
7649         if (alloc_size) {
7650                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7651
7652 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7653                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7654                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7655
7656                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7657                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7658
7659 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7660 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7661                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7662                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7663
7664                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7665                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7666
7667 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7668         }
7669 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7670         for_each_possible_cpu(i) {
7671                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7672                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7673         }
7674 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7675
7676         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7677                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7678         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7679                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7680
7681 #ifdef CONFIG_SMP
7682         init_defrootdomain();
7683 #endif
7684
7685 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7686         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7687                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7688 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7689
7690 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7691         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7692         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7693         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7694         autogroup_init(&init_task);
7695
7696 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7697
7698         for_each_possible_cpu(i) {
7699                 struct rq *rq;
7700
7701                 rq = cpu_rq(i);
7702                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7703                 rq->nr_running = 0;
7704                 rq->calc_load_active = 0;
7705                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7706                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7707                 init_rt_rq(&rq->rt);
7708                 init_dl_rq(&rq->dl);
7709 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7710                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7711                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7712                 /*
7713                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7714                  *
7715                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7716                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7717                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7718                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7719                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7720                  * (se->load.weight).
7721                  *
7722                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7723                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7724                  * then A0's share of the cpu resource is:
7725                  *
7726                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7727                  *
7728                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7729                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7730                  */
7731                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7732                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7733 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7734
7735                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7736 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7737                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7738 #endif
7739
7740                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7741                         rq->cpu_load[j] = 0;
7742
7743                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7744
7745 #ifdef CONFIG_SMP
7746                 rq->sd = NULL;
7747                 rq->rd = NULL;
7748                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7749                 rq->balance_callback = NULL;
7750                 rq->active_balance = 0;
7751                 rq->next_balance = jiffies;
7752                 rq->push_cpu = 0;
7753                 rq->cpu = i;
7754                 rq->online = 0;
7755                 rq->idle_stamp = 0;
7756                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7757                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7758
7759                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7760
7761                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7762 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7763                 rq->nohz_flags = 0;
7764 #endif
7765 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7766                 rq->last_sched_tick = 0;
7767 #endif
7768 #endif
7769                 init_rq_hrtick(rq);
7770                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7771         }
7772
7773         set_load_weight(&init_task);
7774
7775 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7776         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7777 #endif
7778
7779         /*
7780          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7781          */
7782         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7783         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7784
7785         /*
7786          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7787          */
7788         current->sched_class = &fair_sched_class;
7789
7790         /*
7791          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7792          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7793          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7794          * when this runqueue becomes "idle".
7795          */
7796         init_idle(current, smp_processor_id());
7797
7798         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7799
7800 #ifdef CONFIG_SMP
7801         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7802         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7803         if (cpu_isolated_map == NULL)
7804                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7805         idle_thread_set_boot_cpu();
7806         set_cpu_rq_start_time();
7807 #endif
7808         init_sched_fair_class();
7809
7810         scheduler_running = 1;
7811 }
7812
7813 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7814 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7815 {
7816         int nested = preempt_count() + sched_rcu_preempt_depth();
7817
7818         return (nested == preempt_offset);
7819 }
7820
7821 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7822 {
7823         /*
7824          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7825          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7826          * otherwise we will destroy state.
7827          */
7828         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7829                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7830                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7831                         current->state,
7832                         (void *)current->task_state_change,
7833                         (void *)current->task_state_change);
7834
7835         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7836 }
7837 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7838
7839 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7840 {
7841         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7842
7843         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7844         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7845              !is_idle_task(current)) ||
7846             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7847                 return;
7848         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7849                 return;
7850         prev_jiffy = jiffies;
7851
7852         printk(KERN_ERR
7853                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7854                         file, line);
7855         printk(KERN_ERR
7856                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7857                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7858                         current->pid, current->comm);
7859
7860         if (task_stack_end_corrupted(current))
7861                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7862
7863         debug_show_held_locks(current);
7864         if (irqs_disabled())
7865                 print_irqtrace_events(current);
7866 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7867         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7868                 pr_err("Preemption disabled at:");
7869                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7870                 pr_cont("\n");
7871         }
7872 #endif
7873         dump_stack();
7874 }
7875 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7876 #endif
7877
7878 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7879 void normalize_rt_tasks(void)
7880 {
7881         struct task_struct *g, *p;
7882         struct sched_attr attr = {
7883                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7884         };
7885
7886         read_lock(&tasklist_lock);
7887         for_each_process_thread(g, p) {
7888                 /*
7889                  * Only normalize user tasks:
7890                  */
7891                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7892                         continue;
7893
7894                 p->se.exec_start                = 0;
7895 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7896                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7897                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7898                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7899 #endif
7900
7901                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7902                         /*
7903                          * Renice negative nice level userspace
7904                          * tasks back to 0:
7905                          */
7906                         if (task_nice(p) < 0)
7907                                 set_user_nice(p, 0);
7908                         continue;
7909                 }
7910
7911                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7912         }
7913         read_unlock(&tasklist_lock);
7914 }
7915
7916 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7917
7918 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7919 /*
7920  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7921  *
7922  * They can only be called when the whole system has been
7923  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7924  * activity can take place. Using them for anything else would
7925  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7926  * under any other configuration.
7927  */
7928
7929 /**
7930  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7931  * @cpu: the processor in question.
7932  *
7933  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7934  *
7935  * Return: The current task for @cpu.
7936  */
7937 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7938 {
7939         return cpu_curr(cpu);
7940 }
7941
7942 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7943
7944 #ifdef CONFIG_IA64
7945 /**
7946  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7947  * @cpu: the processor in question.
7948  * @p: the task pointer to set.
7949  *
7950  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7951  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7952  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7953  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7954  * and caller must save the original value of the current task (see
7955  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7956  * re-starting the system.
7957  *
7958  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7959  */
7960 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7961 {
7962         cpu_curr(cpu) = p;
7963 }
7964
7965 #endif
7966
7967 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7968 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7969 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7970
7971 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7972 {
7973         free_fair_sched_group(tg);
7974         free_rt_sched_group(tg);
7975         autogroup_free(tg);
7976         kfree(tg);
7977 }
7978
7979 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7980 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7981 {
7982         struct task_group *tg;
7983
7984         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7985         if (!tg)
7986                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7987
7988         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7989                 goto err;
7990
7991         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7992                 goto err;
7993
7994         return tg;
7995
7996 err:
7997         sched_free_group(tg);
7998         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7999 }
8000
8001 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8002 {
8003         unsigned long flags;
8004
8005         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8006         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8007
8008         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8009
8010         tg->parent = parent;
8011         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8012         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8013         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8014 }
8015
8016 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8017 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8018 {
8019         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8020         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8021 }
8022
8023 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8024 {
8025         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8026         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
8027 }
8028
8029 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
8030 {
8031         unsigned long flags;
8032         int i;
8033
8034         /* end participation in shares distribution */
8035         for_each_possible_cpu(i)
8036                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8037
8038         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8039         list_del_rcu(&tg->list);
8040         list_del_rcu(&tg->siblings);
8041         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8042 }
8043
8044 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8045  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8046  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8047  *      reflect its new group.
8048  */
8049 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8050 {
8051         struct task_group *tg;
8052         int queued, running;
8053         unsigned long flags;
8054         struct rq *rq;
8055
8056         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8057
8058         running = task_current(rq, tsk);
8059         queued = task_on_rq_queued(tsk);
8060
8061         if (queued)
8062                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
8063         if (unlikely(running))
8064                 put_prev_task(rq, tsk);
8065
8066         /*
8067          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
8068          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
8069          * to prevent lockdep warnings.
8070          */
8071         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
8072                           struct task_group, css);
8073         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
8074         tsk->sched_task_group = tg;
8075
8076 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8077         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8078                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
8079         else
8080 #endif
8081                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8082
8083         if (unlikely(running))
8084                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8085         if (queued)
8086                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
8087
8088         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8089 }
8090 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8091
8092 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8093 /*
8094  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8095  */
8096 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8097
8098 /* Must be called with tasklist_lock held */
8099 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8100 {
8101         struct task_struct *g, *p;
8102
8103         /*
8104          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
8105          */
8106         if (task_group_is_autogroup(tg))
8107                 return 0;
8108
8109         for_each_process_thread(g, p) {
8110                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
8111                         return 1;
8112         }
8113
8114         return 0;
8115 }
8116
8117 struct rt_schedulable_data {
8118         struct task_group *tg;
8119         u64 rt_period;
8120         u64 rt_runtime;
8121 };
8122
8123 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8124 {
8125         struct rt_schedulable_data *d = data;
8126         struct task_group *child;
8127         unsigned long total, sum = 0;
8128         u64 period, runtime;
8129
8130         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8131         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8132
8133         if (tg == d->tg) {
8134                 period = d->rt_period;
8135                 runtime = d->rt_runtime;
8136         }
8137
8138         /*
8139          * Cannot have more runtime than the period.
8140          */
8141         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8142                 return -EINVAL;
8143
8144         /*
8145          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8146          */
8147         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8148                 return -EBUSY;
8149
8150         total = to_ratio(period, runtime);
8151
8152         /*
8153          * Nobody can have more than the global setting allows.
8154          */
8155         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8156                 return -EINVAL;
8157
8158         /*
8159          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8160          */
8161         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8162                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8163                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8164
8165                 if (child == d->tg) {
8166                         period = d->rt_period;
8167                         runtime = d->rt_runtime;
8168                 }
8169
8170                 sum += to_ratio(period, runtime);
8171         }
8172
8173         if (sum > total)
8174                 return -EINVAL;
8175
8176         return 0;
8177 }
8178
8179 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8180 {
8181         int ret;
8182
8183         struct rt_schedulable_data data = {
8184                 .tg = tg,
8185                 .rt_period = period,
8186                 .rt_runtime = runtime,
8187         };
8188
8189         rcu_read_lock();
8190         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8191         rcu_read_unlock();
8192
8193         return ret;
8194 }
8195
8196 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8197                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8198 {
8199         int i, err = 0;
8200
8201         /*
8202          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8203          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8204          */
8205         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8206                 return -EINVAL;
8207
8208         /* No period doesn't make any sense. */
8209         if (rt_period == 0)
8210                 return -EINVAL;
8211
8212         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8213         read_lock(&tasklist_lock);
8214         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8215         if (err)
8216                 goto unlock;
8217
8218         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8219         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8220         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8221
8222         for_each_possible_cpu(i) {
8223                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8224
8225                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8226                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8227                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8228         }
8229         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8230 unlock:
8231         read_unlock(&tasklist_lock);
8232         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8233
8234         return err;
8235 }
8236
8237 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8238 {
8239         u64 rt_runtime, rt_period;
8240
8241         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8242         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8243         if (rt_runtime_us < 0)
8244                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8245
8246         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8247 }
8248
8249 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8250 {
8251         u64 rt_runtime_us;
8252
8253         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8254                 return -1;
8255
8256         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8257         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8258         return rt_runtime_us;
8259 }
8260
8261 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8262 {
8263         u64 rt_runtime, rt_period;
8264
8265         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8266         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8267
8268         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8269 }
8270
8271 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8272 {
8273         u64 rt_period_us;
8274
8275         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8276         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8277         return rt_period_us;
8278 }
8279 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8280
8281 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8282 static int sched_rt_global_constraints(void)
8283 {
8284         int ret = 0;
8285
8286         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8287         read_lock(&tasklist_lock);
8288         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8289         read_unlock(&tasklist_lock);
8290         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8291
8292         return ret;
8293 }
8294
8295 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8296 {
8297         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8298         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8299                 return 0;
8300
8301         return 1;
8302 }
8303
8304 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8305 static int sched_rt_global_constraints(void)
8306 {
8307         unsigned long flags;
8308         int i, ret = 0;
8309
8310         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8311         for_each_possible_cpu(i) {
8312                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8313
8314                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8315                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8316                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8317         }
8318         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8319
8320         return ret;
8321 }
8322 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8323
8324 static int sched_dl_global_validate(void)
8325 {
8326         u64 runtime = global_rt_runtime();
8327         u64 period = global_rt_period();
8328         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8329         struct dl_bw *dl_b;
8330         int cpu, ret = 0;
8331         unsigned long flags;
8332
8333         /*
8334          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8335          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8336          * any of the root_domains.
8337          *
8338          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8339          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8340          * solutions is welcome!
8341          */
8342         for_each_possible_cpu(cpu) {
8343                 rcu_read_lock_sched();
8344                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8345
8346                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8347                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8348                         ret = -EBUSY;
8349                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8350
8351                 rcu_read_unlock_sched();
8352
8353                 if (ret)
8354                         break;
8355         }
8356
8357         return ret;
8358 }
8359
8360 static void sched_dl_do_global(void)
8361 {
8362         u64 new_bw = -1;
8363         struct dl_bw *dl_b;
8364         int cpu;
8365         unsigned long flags;
8366
8367         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8368         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8369
8370         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8371                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8372
8373         /*
8374          * FIXME: As above...
8375          */
8376         for_each_possible_cpu(cpu) {
8377                 rcu_read_lock_sched();
8378                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8379
8380                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8381                 dl_b->bw = new_bw;
8382                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8383
8384                 rcu_read_unlock_sched();
8385         }
8386 }
8387
8388 static int sched_rt_global_validate(void)
8389 {
8390         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8391                 return -EINVAL;
8392
8393         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8394                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8395                 return -EINVAL;
8396
8397         return 0;
8398 }
8399
8400 static void sched_rt_do_global(void)
8401 {
8402         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8403         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8404 }
8405
8406 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8407                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8408                 loff_t *ppos)
8409 {
8410         int old_period, old_runtime;
8411         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8412         int ret;
8413
8414         mutex_lock(&mutex);
8415         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8416         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8417
8418         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8419
8420         if (!ret && write) {
8421                 ret = sched_rt_global_validate();
8422                 if (ret)
8423                         goto undo;
8424
8425                 ret = sched_dl_global_validate();
8426                 if (ret)
8427                         goto undo;
8428
8429                 ret = sched_rt_global_constraints();
8430                 if (ret)
8431                         goto undo;
8432
8433                 sched_rt_do_global();
8434                 sched_dl_do_global();
8435         }
8436         if (0) {
8437 undo:
8438                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8439                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8440         }
8441         mutex_unlock(&mutex);
8442
8443         return ret;
8444 }
8445
8446 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8447                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8448                 loff_t *ppos)
8449 {
8450         int ret;
8451         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8452
8453         mutex_lock(&mutex);
8454         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8455         /* make sure that internally we keep jiffies */
8456         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8457         if (!ret && write) {
8458                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8459                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8460         }
8461         mutex_unlock(&mutex);
8462         return ret;
8463 }
8464
8465 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8466
8467 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8468 {
8469         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8470 }
8471
8472 static struct cgroup_subsys_state *
8473 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8474 {
8475         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8476         struct task_group *tg;
8477
8478         if (!parent) {
8479                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8480                 return &root_task_group.css;
8481         }
8482
8483         tg = sched_create_group(parent);
8484         if (IS_ERR(tg))
8485                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8486
8487         sched_online_group(tg, parent);
8488
8489         return &tg->css;
8490 }
8491
8492 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8493 {
8494         struct task_group *tg = css_tg(css);
8495
8496         sched_offline_group(tg);
8497 }
8498
8499 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8500 {
8501         struct task_group *tg = css_tg(css);
8502
8503         /*
8504          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8505          */
8506         sched_free_group(tg);
8507 }
8508
8509 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8510 {
8511         sched_move_task(task);
8512 }
8513
8514 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8515 {
8516         struct task_struct *task;
8517         struct cgroup_subsys_state *css;
8518
8519         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8520 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8521                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8522                         return -EINVAL;
8523 #else
8524                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8525                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8526                         return -EINVAL;
8527 #endif
8528         }
8529         return 0;
8530 }
8531
8532 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8533 {
8534         struct task_struct *task;
8535         struct cgroup_subsys_state *css;
8536
8537         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8538                 sched_move_task(task);
8539 }
8540
8541 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8542 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8543                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8544 {
8545         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8546 }
8547
8548 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8549                                struct cftype *cft)
8550 {
8551         struct task_group *tg = css_tg(css);
8552
8553         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8554 }
8555
8556 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8557 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8558
8559 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8560 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8561
8562 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8563
8564 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8565 {
8566         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8567         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8568
8569         if (tg == &root_task_group)
8570                 return -EINVAL;
8571
8572         /*
8573          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8574          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8575          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8576          */
8577         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8578                 return -EINVAL;
8579
8580         /*
8581          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8582          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8583          * feasibility.
8584          */
8585         if (period > max_cfs_quota_period)
8586                 return -EINVAL;
8587
8588         /*
8589          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8590          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8591          */
8592         get_online_cpus();
8593         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8594         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8595         if (ret)
8596                 goto out_unlock;
8597
8598         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8599         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8600         /*
8601          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8602          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8603          */
8604         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8605                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8606         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8607         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8608         cfs_b->quota = quota;
8609
8610         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8611         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8612         if (runtime_enabled)
8613                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8614         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8615
8616         for_each_online_cpu(i) {
8617                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8618                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8619
8620                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8621                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8622                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8623
8624                 if (cfs_rq->throttled)
8625                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8626                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8627         }
8628         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8629                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8630 out_unlock:
8631         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8632         put_online_cpus();
8633
8634         return ret;
8635 }
8636
8637 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8638 {
8639         u64 quota, period;
8640
8641         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8642         if (cfs_quota_us < 0)
8643                 quota = RUNTIME_INF;
8644         else
8645                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8646
8647         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8648 }
8649
8650 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8651 {
8652         u64 quota_us;
8653
8654         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8655                 return -1;
8656
8657         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8658         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8659
8660         return quota_us;
8661 }
8662
8663 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8664 {
8665         u64 quota, period;
8666
8667         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8668         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8669
8670         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8671 }
8672
8673 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8674 {
8675         u64 cfs_period_us;
8676
8677         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8678         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8679
8680         return cfs_period_us;
8681 }
8682
8683 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8684                                   struct cftype *cft)
8685 {
8686         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8687 }
8688
8689 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8690                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8691 {
8692         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8693 }
8694
8695 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8696                                    struct cftype *cft)
8697 {
8698         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8699 }
8700
8701 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8702                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8703 {
8704         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8705 }
8706
8707 struct cfs_schedulable_data {
8708         struct task_group *tg;
8709         u64 period, quota;
8710 };
8711
8712 /*
8713  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8714  * note: units are usecs
8715  */
8716 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8717                                struct cfs_schedulable_data *d)
8718 {
8719         u64 quota, period;
8720
8721         if (tg == d->tg) {
8722                 period = d->period;
8723                 quota = d->quota;
8724         } else {
8725                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8726                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8727         }
8728
8729         /* note: these should typically be equivalent */
8730         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8731                 return RUNTIME_INF;
8732
8733         return to_ratio(period, quota);
8734 }
8735
8736 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8737 {
8738         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8739         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8740         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8741
8742         if (!tg->parent) {
8743                 quota = RUNTIME_INF;
8744         } else {
8745                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8746
8747                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8748                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8749
8750                 /*
8751                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8752                  * limit is set
8753                  */
8754                 if (quota == RUNTIME_INF)
8755                         quota = parent_quota;
8756                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8757                         return -EINVAL;
8758         }
8759         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8760
8761         return 0;
8762 }
8763
8764 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8765 {
8766         int ret;
8767         struct cfs_schedulable_data data = {
8768                 .tg = tg,
8769                 .period = period,
8770                 .quota = quota,
8771         };
8772
8773         if (quota != RUNTIME_INF) {
8774                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8775                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8776         }
8777
8778         rcu_read_lock();
8779         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8780         rcu_read_unlock();
8781
8782         return ret;
8783 }
8784
8785 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8786 {
8787         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8788         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8789
8790         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8791         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8792         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8793
8794         return 0;
8795 }
8796 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8797 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8798
8799 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8800 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8801                                 struct cftype *cft, s64 val)
8802 {
8803         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8804 }
8805
8806 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8807                                struct cftype *cft)
8808 {
8809         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8810 }
8811
8812 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8813                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8814 {
8815         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8816 }
8817
8818 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8819                                    struct cftype *cft)
8820 {
8821         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8822 }
8823 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8824
8825 static struct cftype cpu_files[] = {
8826 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8827         {
8828                 .name = "shares",
8829                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8830                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8831         },
8832 #endif
8833 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8834         {
8835                 .name = "cfs_quota_us",
8836                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8837                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8838         },
8839         {
8840                 .name = "cfs_period_us",
8841                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8842                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8843         },
8844         {
8845                 .name = "stat",
8846                 .seq_show = cpu_stats_show,
8847         },
8848 #endif
8849 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8850         {
8851                 .name = "rt_runtime_us",
8852                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8853                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8854         },
8855         {
8856                 .name = "rt_period_us",
8857                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8858                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8859         },
8860 #endif
8861         { }     /* terminate */
8862 };
8863
8864 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8865         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8866         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8867         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8868         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8869         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8870         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8871         .legacy_cftypes = cpu_files,
8872         .early_init     = 1,
8873 };
8874
8875 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8876
8877 void dump_cpu_task(int cpu)
8878 {
8879         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8880         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8881 }