sched: Migrate waking tasks
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 #ifdef smp_mb__before_atomic
94 void __smp_mb__before_atomic(void)
95 {
96         smp_mb__before_atomic();
97 }
98 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__before_atomic);
99 #endif
100
101 #ifdef smp_mb__after_atomic
102 void __smp_mb__after_atomic(void)
103 {
104         smp_mb__after_atomic();
105 }
106 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__after_atomic);
107 #endif
108
109 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
110 {
111         unsigned long delta;
112         ktime_t soft, hard, now;
113
114         for (;;) {
115                 if (hrtimer_active(period_timer))
116                         break;
117
118                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
119                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
120
121                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
122                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
123                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
124                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
125                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
126         }
127 }
128
129 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
130 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
131
132 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
133
134 void update_rq_clock(struct rq *rq)
135 {
136         s64 delta;
137
138         if (rq->skip_clock_update > 0)
139                 return;
140
141         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
142         if (delta < 0)
143                 return;
144         rq->clock += delta;
145         update_rq_clock_task(rq, delta);
146 }
147
148 /*
149  * Debugging: various feature bits
150  */
151
152 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
153         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
154
155 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
156 #include "features.h"
157         0;
158
159 #undef SCHED_FEAT
160
161 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
162 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
163         #name ,
164
165 static const char * const sched_feat_names[] = {
166 #include "features.h"
167 };
168
169 #undef SCHED_FEAT
170
171 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
172 {
173         int i;
174
175         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
176                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
177                         seq_puts(m, "NO_");
178                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
179         }
180         seq_puts(m, "\n");
181
182         return 0;
183 }
184
185 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
186
187 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
188 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
189
190 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
191         jump_label_key__##enabled ,
192
193 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
194 #include "features.h"
195 };
196
197 #undef SCHED_FEAT
198
199 static void sched_feat_disable(int i)
200 {
201         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
202                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
203 }
204
205 static void sched_feat_enable(int i)
206 {
207         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
208                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
209 }
210 #else
211 static void sched_feat_disable(int i) { };
212 static void sched_feat_enable(int i) { };
213 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
214
215 static int sched_feat_set(char *cmp)
216 {
217         int i;
218         int neg = 0;
219
220         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
221                 neg = 1;
222                 cmp += 3;
223         }
224
225         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
226                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
227                         if (neg) {
228                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
229                                 sched_feat_disable(i);
230                         } else {
231                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
232                                 sched_feat_enable(i);
233                         }
234                         break;
235                 }
236         }
237
238         return i;
239 }
240
241 static ssize_t
242 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
243                 size_t cnt, loff_t *ppos)
244 {
245         char buf[64];
246         char *cmp;
247         int i;
248         struct inode *inode;
249
250         if (cnt > 63)
251                 cnt = 63;
252
253         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
254                 return -EFAULT;
255
256         buf[cnt] = 0;
257         cmp = strstrip(buf);
258
259         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
260         inode = file_inode(filp);
261         mutex_lock(&inode->i_mutex);
262         i = sched_feat_set(cmp);
263         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
264         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
265                 return -EINVAL;
266
267         *ppos += cnt;
268
269         return cnt;
270 }
271
272 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
273 {
274         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
275 }
276
277 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
278         .open           = sched_feat_open,
279         .write          = sched_feat_write,
280         .read           = seq_read,
281         .llseek         = seq_lseek,
282         .release        = single_release,
283 };
284
285 static __init int sched_init_debug(void)
286 {
287         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
288                         &sched_feat_fops);
289
290         return 0;
291 }
292 late_initcall(sched_init_debug);
293 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
294
295 /*
296  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
297  * Limited because this is done with IRQs disabled.
298  */
299 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
300
301 /*
302  * period over which we average the RT time consumption, measured
303  * in ms.
304  *
305  * default: 1s
306  */
307 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
308
309 /*
310  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
311  * default: 1s
312  */
313 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
314
315 __read_mostly int scheduler_running;
316
317 /*
318  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
319  * default: 0.95s
320  */
321 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
322
323 /*
324  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
325  */
326 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
327         __acquires(rq->lock)
328 {
329         struct rq *rq;
330
331         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
332
333         for (;;) {
334                 rq = task_rq(p);
335                 raw_spin_lock(&rq->lock);
336                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
337                         return rq;
338                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
339
340                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
341                         cpu_relax();
342         }
343 }
344
345 /*
346  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
347  */
348 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
349         __acquires(p->pi_lock)
350         __acquires(rq->lock)
351 {
352         struct rq *rq;
353
354         for (;;) {
355                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
356                 rq = task_rq(p);
357                 raw_spin_lock(&rq->lock);
358                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
359                         return rq;
360                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
361                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
362
363                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
364                         cpu_relax();
365         }
366 }
367
368 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
369         __releases(rq->lock)
370 {
371         raw_spin_unlock(&rq->lock);
372 }
373
374 static inline void
375 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
376         __releases(rq->lock)
377         __releases(p->pi_lock)
378 {
379         raw_spin_unlock(&rq->lock);
380         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
381 }
382
383 /*
384  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
385  */
386 static struct rq *this_rq_lock(void)
387         __acquires(rq->lock)
388 {
389         struct rq *rq;
390
391         local_irq_disable();
392         rq = this_rq();
393         raw_spin_lock(&rq->lock);
394
395         return rq;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
399 /*
400  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
401  */
402
403 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
404 {
405         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
406                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
407 }
408
409 /*
410  * High-resolution timer tick.
411  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
412  */
413 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
414 {
415         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
416
417         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
418
419         raw_spin_lock(&rq->lock);
420         update_rq_clock(rq);
421         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
422         raw_spin_unlock(&rq->lock);
423
424         return HRTIMER_NORESTART;
425 }
426
427 #ifdef CONFIG_SMP
428
429 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
430 {
431         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
432         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
433
434         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
435 }
436
437 /*
438  * called from hardirq (IPI) context
439  */
440 static void __hrtick_start(void *arg)
441 {
442         struct rq *rq = arg;
443
444         raw_spin_lock(&rq->lock);
445         __hrtick_restart(rq);
446         rq->hrtick_csd_pending = 0;
447         raw_spin_unlock(&rq->lock);
448 }
449
450 /*
451  * Called to set the hrtick timer state.
452  *
453  * called with rq->lock held and irqs disabled
454  */
455 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
456 {
457         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
458         ktime_t time;
459         s64 delta;
460
461         /*
462          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
463          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
464          */
465         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
466         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
467
468         hrtimer_set_expires(timer, time);
469
470         if (rq == this_rq()) {
471                 __hrtick_restart(rq);
472         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
473                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
474                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
475         }
476 }
477
478 static int
479 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
480 {
481         int cpu = (int)(long)hcpu;
482
483         switch (action) {
484         case CPU_UP_CANCELED:
485         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
486         case CPU_DOWN_PREPARE:
487         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
488         case CPU_DEAD:
489         case CPU_DEAD_FROZEN:
490                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
491                 return NOTIFY_OK;
492         }
493
494         return NOTIFY_DONE;
495 }
496
497 static __init void init_hrtick(void)
498 {
499         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
500 }
501 #else
502 /*
503  * Called to set the hrtick timer state.
504  *
505  * called with rq->lock held and irqs disabled
506  */
507 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
508 {
509         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
510                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
511 }
512
513 static inline void init_hrtick(void)
514 {
515 }
516 #endif /* CONFIG_SMP */
517
518 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
519 {
520 #ifdef CONFIG_SMP
521         rq->hrtick_csd_pending = 0;
522
523         rq->hrtick_csd.flags = 0;
524         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
525         rq->hrtick_csd.info = rq;
526 #endif
527
528         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
529         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
530 }
531 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
532 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
533 {
534 }
535
536 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
537 {
538 }
539
540 static inline void init_hrtick(void)
541 {
542 }
543 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
544
545 /*
546  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
547  */
548 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
549 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
550         for (;;) {                                                      \
551                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
552                 if (__old == __val)                                     \
553                         break;                                          \
554                 __val = __old;                                          \
555         }                                                               \
556         __old;                                                          \
557 })
558
559 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
560 /*
561  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
562  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
563  * spurious IPIs.
564  */
565 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
566 {
567         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
568         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
569 }
570
571 /*
572  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
573  *
574  * If this returns true, then the idle task promises to call
575  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
576  */
577 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
578 {
579         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
580         typeof(ti->flags) old, val = ACCESS_ONCE(ti->flags);
581
582         for (;;) {
583                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
584                         return false;
585                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
586                         return true;
587                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
588                 if (old == val)
589                         break;
590                 val = old;
591         }
592         return true;
593 }
594
595 #else
596 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
597 {
598         set_tsk_need_resched(p);
599         return true;
600 }
601
602 #ifdef CONFIG_SMP
603 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
604 {
605         return false;
606 }
607 #endif
608 #endif
609
610 /*
611  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
612  *
613  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
614  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
615  * the target CPU.
616  */
617 void resched_curr(struct rq *rq)
618 {
619         struct task_struct *curr = rq->curr;
620         int cpu;
621
622         lockdep_assert_held(&rq->lock);
623
624         if (test_tsk_need_resched(curr))
625                 return;
626
627         cpu = cpu_of(rq);
628
629         if (cpu == smp_processor_id()) {
630                 set_tsk_need_resched(curr);
631                 set_preempt_need_resched();
632                 return;
633         }
634
635         if (set_nr_and_not_polling(curr))
636                 smp_send_reschedule(cpu);
637         else
638                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
639 }
640
641 void resched_cpu(int cpu)
642 {
643         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
644         unsigned long flags;
645
646         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
647                 return;
648         resched_curr(rq);
649         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
650 }
651
652 #ifdef CONFIG_SMP
653 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
654 /*
655  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
656  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
657  *
658  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
659  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
660  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
661  */
662 int get_nohz_timer_target(int pinned)
663 {
664         int cpu = smp_processor_id();
665         int i;
666         struct sched_domain *sd;
667
668         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
669                 return cpu;
670
671         rcu_read_lock();
672         for_each_domain(cpu, sd) {
673                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
674                         if (!idle_cpu(i)) {
675                                 cpu = i;
676                                 goto unlock;
677                         }
678                 }
679         }
680 unlock:
681         rcu_read_unlock();
682         return cpu;
683 }
684 /*
685  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
686  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
687  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
688  * idle system the next event might even be infinite time into the
689  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
690  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
691  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
692  * wheel for the next timer event.
693  */
694 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
695 {
696         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
697
698         if (cpu == smp_processor_id())
699                 return;
700
701         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
702                 smp_send_reschedule(cpu);
703         else
704                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
705 }
706
707 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
708 {
709         /*
710          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
711          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
712          * If needed we can still optimize that later with an
713          * empty IRQ.
714          */
715         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
716                 if (cpu != smp_processor_id() ||
717                     tick_nohz_tick_stopped())
718                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
719                 return true;
720         }
721
722         return false;
723 }
724
725 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
726 {
727         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
728                 wake_up_idle_cpu(cpu);
729 }
730
731 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
732 {
733         int cpu = smp_processor_id();
734
735         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
736                 return false;
737
738         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
739                 return true;
740
741         /*
742          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
743          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
744          */
745         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
746         return false;
747 }
748
749 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
750
751 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
752 {
753         return false;
754 }
755
756 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
757
758 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
759 bool sched_can_stop_tick(void)
760 {
761         /*
762          * More than one running task need preemption.
763          * nr_running update is assumed to be visible
764          * after IPI is sent from wakers.
765          */
766         if (this_rq()->nr_running > 1)
767                 return false;
768
769         return true;
770 }
771 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
772
773 void sched_avg_update(struct rq *rq)
774 {
775         s64 period = sched_avg_period();
776
777         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
778                 /*
779                  * Inline assembly required to prevent the compiler
780                  * optimising this loop into a divmod call.
781                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
782                  */
783                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
784                 rq->age_stamp += period;
785                 rq->rt_avg /= 2;
786         }
787 }
788
789 #endif /* CONFIG_SMP */
790
791 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
792                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
793 /*
794  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
795  * node and @up when leaving it for the final time.
796  *
797  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
798  */
799 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
800                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
801 {
802         struct task_group *parent, *child;
803         int ret;
804
805         parent = from;
806
807 down:
808         ret = (*down)(parent, data);
809         if (ret)
810                 goto out;
811         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
812                 parent = child;
813                 goto down;
814
815 up:
816                 continue;
817         }
818         ret = (*up)(parent, data);
819         if (ret || parent == from)
820                 goto out;
821
822         child = parent;
823         parent = parent->parent;
824         if (parent)
825                 goto up;
826 out:
827         return ret;
828 }
829
830 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
831 {
832         return 0;
833 }
834 #endif
835
836 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
837 {
838         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
839         struct load_weight *load = &p->se.load;
840
841         /*
842          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
843          */
844         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
845                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
846                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
847                 return;
848         }
849
850         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
851         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
852 }
853
854 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
855 {
856         update_rq_clock(rq);
857         sched_info_queued(rq, p);
858         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
859 }
860
861 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
862 {
863         update_rq_clock(rq);
864         sched_info_dequeued(rq, p);
865         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
866 }
867
868 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
869 {
870         if (task_contributes_to_load(p))
871                 rq->nr_uninterruptible--;
872
873         enqueue_task(rq, p, flags);
874 }
875
876 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
877 {
878         if (task_contributes_to_load(p))
879                 rq->nr_uninterruptible++;
880
881         dequeue_task(rq, p, flags);
882 }
883
884 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
885 {
886 /*
887  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
888  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
889  */
890 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
891         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
892 #endif
893 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
894         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
895
896         /*
897          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
898          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
899          * {soft,}irq region.
900          *
901          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
902          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
903          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
904          * monotonic.
905          *
906          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
907          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
908          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
909          * atomic ops.
910          */
911         if (irq_delta > delta)
912                 irq_delta = delta;
913
914         rq->prev_irq_time += irq_delta;
915         delta -= irq_delta;
916 #endif
917 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
918         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
919                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
920                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
921
922                 if (unlikely(steal > delta))
923                         steal = delta;
924
925                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
926                 delta -= steal;
927         }
928 #endif
929
930         rq->clock_task += delta;
931
932 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
933         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
934                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
935 #endif
936 }
937
938 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
939 {
940         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
941         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
942
943         if (stop) {
944                 /*
945                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
946                  * userspace knows about and won't get confused about.
947                  *
948                  * Also, it will make PI more or less work without too
949                  * much confusion -- but then, stop work should not
950                  * rely on PI working anyway.
951                  */
952                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
953
954                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
955         }
956
957         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
958
959         if (old_stop) {
960                 /*
961                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
962                  * it can die in pieces.
963                  */
964                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
965         }
966 }
967
968 /*
969  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
970  */
971 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
972 {
973         return p->static_prio;
974 }
975
976 /*
977  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
978  * without taking RT-inheritance into account. Might be
979  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
980  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
981  * estimator recalculates.
982  */
983 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
984 {
985         int prio;
986
987         if (task_has_dl_policy(p))
988                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
989         else if (task_has_rt_policy(p))
990                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
991         else
992                 prio = __normal_prio(p);
993         return prio;
994 }
995
996 /*
997  * Calculate the current priority, i.e. the priority
998  * taken into account by the scheduler. This value might
999  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1000  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1001  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1002  */
1003 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1004 {
1005         p->normal_prio = normal_prio(p);
1006         /*
1007          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1008          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1009          * to the normal priority:
1010          */
1011         if (!rt_prio(p->prio))
1012                 return p->normal_prio;
1013         return p->prio;
1014 }
1015
1016 /**
1017  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1018  * @p: the task in question.
1019  *
1020  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1021  */
1022 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1023 {
1024         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1025 }
1026
1027 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1028                                        const struct sched_class *prev_class,
1029                                        int oldprio)
1030 {
1031         if (prev_class != p->sched_class) {
1032                 if (prev_class->switched_from)
1033                         prev_class->switched_from(rq, p);
1034                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1035         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1036                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1037 }
1038
1039 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1040 {
1041         const struct sched_class *class;
1042
1043         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1044                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1045         } else {
1046                 for_each_class(class) {
1047                         if (class == rq->curr->sched_class)
1048                                 break;
1049                         if (class == p->sched_class) {
1050                                 resched_curr(rq);
1051                                 break;
1052                         }
1053                 }
1054         }
1055
1056         /*
1057          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1058          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1059          */
1060         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1061                 rq->skip_clock_update = 1;
1062 }
1063
1064 #ifdef CONFIG_SMP
1065 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1066 {
1067 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1068         /*
1069          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1070          * ttwu() will sort out the placement.
1071          */
1072         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1073                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
1074
1075 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1076         /*
1077          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1078          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1079          *
1080          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1081          * see task_group().
1082          *
1083          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1084          * task_rq_lock().
1085          */
1086         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1087                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1088 #endif
1089 #endif
1090
1091         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1092
1093         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1094                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1095                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1096                 p->se.nr_migrations++;
1097                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1098         }
1099
1100         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1101 }
1102
1103 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1104 {
1105         if (task_on_rq_queued(p)) {
1106                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1107
1108                 src_rq = task_rq(p);
1109                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1110
1111                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1112                 set_task_cpu(p, cpu);
1113                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1114                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1115         } else {
1116                 /*
1117                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1118                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1119                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1120                  */
1121                 p->wake_cpu = cpu;
1122         }
1123 }
1124
1125 struct migration_swap_arg {
1126         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1127         int src_cpu, dst_cpu;
1128 };
1129
1130 static int migrate_swap_stop(void *data)
1131 {
1132         struct migration_swap_arg *arg = data;
1133         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1134         int ret = -EAGAIN;
1135
1136         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1137         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1138
1139         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1140                         &arg->dst_task->pi_lock);
1141         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1142         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1143                 goto unlock;
1144
1145         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1146                 goto unlock;
1147
1148         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1149                 goto unlock;
1150
1151         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1152                 goto unlock;
1153
1154         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1155         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1156
1157         ret = 0;
1158
1159 unlock:
1160         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1161         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1162         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1163
1164         return ret;
1165 }
1166
1167 /*
1168  * Cross migrate two tasks
1169  */
1170 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1171 {
1172         struct migration_swap_arg arg;
1173         int ret = -EINVAL;
1174
1175         arg = (struct migration_swap_arg){
1176                 .src_task = cur,
1177                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1178                 .dst_task = p,
1179                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1180         };
1181
1182         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1183                 goto out;
1184
1185         /*
1186          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1187          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1188          */
1189         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1190                 goto out;
1191
1192         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1193                 goto out;
1194
1195         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1196                 goto out;
1197
1198         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1199         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1200
1201 out:
1202         return ret;
1203 }
1204
1205 struct migration_arg {
1206         struct task_struct *task;
1207         int dest_cpu;
1208 };
1209
1210 static int migration_cpu_stop(void *data);
1211
1212 /*
1213  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1214  *
1215  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1216  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1217  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1218  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1219  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1220  * @p has remained unscheduled the whole time.
1221  *
1222  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1223  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1224  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1225  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1226  * waiting to become inactive.
1227  */
1228 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1229 {
1230         unsigned long flags;
1231         int running, queued;
1232         unsigned long ncsw;
1233         struct rq *rq;
1234
1235         for (;;) {
1236                 /*
1237                  * We do the initial early heuristics without holding
1238                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1239                  * the runqueue lock when things look like they will
1240                  * work out!
1241                  */
1242                 rq = task_rq(p);
1243
1244                 /*
1245                  * If the task is actively running on another CPU
1246                  * still, just relax and busy-wait without holding
1247                  * any locks.
1248                  *
1249                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1250                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1251                  * But we don't care, since "task_running()" will
1252                  * return false if the runqueue has changed and p
1253                  * is actually now running somewhere else!
1254                  */
1255                 while (task_running(rq, p)) {
1256                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1257                                 return 0;
1258                         cpu_relax();
1259                 }
1260
1261                 /*
1262                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1263                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1264                  * just go back and repeat.
1265                  */
1266                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1267                 trace_sched_wait_task(p);
1268                 running = task_running(rq, p);
1269                 queued = task_on_rq_queued(p);
1270                 ncsw = 0;
1271                 if (!match_state || p->state == match_state)
1272                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1273                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1274
1275                 /*
1276                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1277                  */
1278                 if (unlikely(!ncsw))
1279                         break;
1280
1281                 /*
1282                  * Was it really running after all now that we
1283                  * checked with the proper locks actually held?
1284                  *
1285                  * Oops. Go back and try again..
1286                  */
1287                 if (unlikely(running)) {
1288                         cpu_relax();
1289                         continue;
1290                 }
1291
1292                 /*
1293                  * It's not enough that it's not actively running,
1294                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1295                  * preempted!
1296                  *
1297                  * So if it was still runnable (but just not actively
1298                  * running right now), it's preempted, and we should
1299                  * yield - it could be a while.
1300                  */
1301                 if (unlikely(queued)) {
1302                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1303
1304                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1305                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1306                         continue;
1307                 }
1308
1309                 /*
1310                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1311                  * runnable, which means that it will never become
1312                  * running in the future either. We're all done!
1313                  */
1314                 break;
1315         }
1316
1317         return ncsw;
1318 }
1319
1320 /***
1321  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1322  * @p: the to-be-kicked thread
1323  *
1324  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1325  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1326  *
1327  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1328  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1329  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1330  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1331  * achieved as well.
1332  */
1333 void kick_process(struct task_struct *p)
1334 {
1335         int cpu;
1336
1337         preempt_disable();
1338         cpu = task_cpu(p);
1339         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1340                 smp_send_reschedule(cpu);
1341         preempt_enable();
1342 }
1343 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1344 #endif /* CONFIG_SMP */
1345
1346 #ifdef CONFIG_SMP
1347 /*
1348  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1349  */
1350 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1351 {
1352         int nid = cpu_to_node(cpu);
1353         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1354         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1355         int dest_cpu;
1356
1357         /*
1358          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1359          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1360          * select the cpu on the other node.
1361          */
1362         if (nid != -1) {
1363                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1364
1365                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1366                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1367                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1368                                 continue;
1369                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1370                                 continue;
1371                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1372                                 return dest_cpu;
1373                 }
1374         }
1375
1376         for (;;) {
1377                 /* Any allowed, online CPU? */
1378                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1379                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1380                                 continue;
1381                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1382                                 continue;
1383                         goto out;
1384                 }
1385
1386                 switch (state) {
1387                 case cpuset:
1388                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1389                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1390                         state = possible;
1391                         break;
1392
1393                 case possible:
1394                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1395                         state = fail;
1396                         break;
1397
1398                 case fail:
1399                         BUG();
1400                         break;
1401                 }
1402         }
1403
1404 out:
1405         if (state != cpuset) {
1406                 /*
1407                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1408                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1409                  * leave kernel.
1410                  */
1411                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1412                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1413                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1414                 }
1415         }
1416
1417         return dest_cpu;
1418 }
1419
1420 /*
1421  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1422  */
1423 static inline
1424 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1425 {
1426         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1427
1428         /*
1429          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1430          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1431          * cpu.
1432          *
1433          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1434          *
1435          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1436          *   not worry about this generic constraint ]
1437          */
1438         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1439                      !cpu_online(cpu)))
1440                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1441
1442         return cpu;
1443 }
1444
1445 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1446 {
1447         s64 diff = sample - *avg;
1448         *avg += diff >> 3;
1449 }
1450 #endif
1451
1452 static void
1453 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1454 {
1455 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1456         struct rq *rq = this_rq();
1457
1458 #ifdef CONFIG_SMP
1459         int this_cpu = smp_processor_id();
1460
1461         if (cpu == this_cpu) {
1462                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1463                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1464         } else {
1465                 struct sched_domain *sd;
1466
1467                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1468                 rcu_read_lock();
1469                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1470                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1471                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1472                                 break;
1473                         }
1474                 }
1475                 rcu_read_unlock();
1476         }
1477
1478         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1479                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1480
1481 #endif /* CONFIG_SMP */
1482
1483         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1484         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1485
1486         if (wake_flags & WF_SYNC)
1487                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1488
1489 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1490 }
1491
1492 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1493 {
1494         activate_task(rq, p, en_flags);
1495         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1496
1497         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1498         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1499                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1504  */
1505 static void
1506 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1507 {
1508         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1509         trace_sched_wakeup(p, true);
1510
1511         p->state = TASK_RUNNING;
1512 #ifdef CONFIG_SMP
1513         if (p->sched_class->task_woken)
1514                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1515
1516         if (rq->idle_stamp) {
1517                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1518                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1519
1520                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1521
1522                 if (rq->avg_idle > max)
1523                         rq->avg_idle = max;
1524
1525                 rq->idle_stamp = 0;
1526         }
1527 #endif
1528 }
1529
1530 static void
1531 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1532 {
1533 #ifdef CONFIG_SMP
1534         if (p->sched_contributes_to_load)
1535                 rq->nr_uninterruptible--;
1536 #endif
1537
1538         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1539         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1540 }
1541
1542 /*
1543  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1544  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1545  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1546  * the task is still ->on_rq.
1547  */
1548 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1549 {
1550         struct rq *rq;
1551         int ret = 0;
1552
1553         rq = __task_rq_lock(p);
1554         if (task_on_rq_queued(p)) {
1555                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1556                 update_rq_clock(rq);
1557                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1558                 ret = 1;
1559         }
1560         __task_rq_unlock(rq);
1561
1562         return ret;
1563 }
1564
1565 #ifdef CONFIG_SMP
1566 void sched_ttwu_pending(void)
1567 {
1568         struct rq *rq = this_rq();
1569         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1570         struct task_struct *p;
1571         unsigned long flags;
1572
1573         if (!llist)
1574                 return;
1575
1576         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1577
1578         while (llist) {
1579                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1580                 llist = llist_next(llist);
1581                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1582         }
1583
1584         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1585 }
1586
1587 void scheduler_ipi(void)
1588 {
1589         /*
1590          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1591          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1592          * this IPI.
1593          */
1594         preempt_fold_need_resched();
1595
1596         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1597                 return;
1598
1599         /*
1600          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1601          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1602          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1603          * we do call them.
1604          *
1605          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1606          * properly.
1607          *
1608          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1609          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1610          * somewhat pessimize the simple resched case.
1611          */
1612         irq_enter();
1613         sched_ttwu_pending();
1614
1615         /*
1616          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1617          */
1618         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1619                 this_rq()->idle_balance = 1;
1620                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1621         }
1622         irq_exit();
1623 }
1624
1625 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1626 {
1627         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1628
1629         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1630                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1631                         smp_send_reschedule(cpu);
1632                 else
1633                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1634         }
1635 }
1636
1637 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1638 {
1639         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1640 }
1641 #endif /* CONFIG_SMP */
1642
1643 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1644 {
1645         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1646
1647 #if defined(CONFIG_SMP)
1648         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1649                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1650                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1651                 return;
1652         }
1653 #endif
1654
1655         raw_spin_lock(&rq->lock);
1656         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1657         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1658 }
1659
1660 /**
1661  * try_to_wake_up - wake up a thread
1662  * @p: the thread to be awakened
1663  * @state: the mask of task states that can be woken
1664  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1665  *
1666  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1667  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1668  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1669  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1670  * runnable without the overhead of this.
1671  *
1672  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1673  * or @state didn't match @p's state.
1674  */
1675 static int
1676 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1677 {
1678         unsigned long flags;
1679         int cpu, success = 0;
1680
1681         /*
1682          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1683          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1684          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1685          * set_current_state() the waiting thread does.
1686          */
1687         smp_mb__before_spinlock();
1688         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1689         if (!(p->state & state))
1690                 goto out;
1691
1692         success = 1; /* we're going to change ->state */
1693         cpu = task_cpu(p);
1694
1695         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1696                 goto stat;
1697
1698 #ifdef CONFIG_SMP
1699         /*
1700          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1701          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1702          */
1703         while (p->on_cpu)
1704                 cpu_relax();
1705         /*
1706          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1707          */
1708         smp_rmb();
1709
1710         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1711         p->state = TASK_WAKING;
1712
1713         if (p->sched_class->task_waking)
1714                 p->sched_class->task_waking(p);
1715
1716         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1717         if (task_cpu(p) != cpu) {
1718                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1719                 set_task_cpu(p, cpu);
1720         }
1721 #endif /* CONFIG_SMP */
1722
1723         ttwu_queue(p, cpu);
1724 stat:
1725         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1726 out:
1727         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1728
1729         return success;
1730 }
1731
1732 /**
1733  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1734  * @p: the thread to be awakened
1735  *
1736  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1737  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1738  * the current task.
1739  */
1740 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1741 {
1742         struct rq *rq = task_rq(p);
1743
1744         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1745             WARN_ON_ONCE(p == current))
1746                 return;
1747
1748         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1749
1750         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1751                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1752                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1753                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1754         }
1755
1756         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1757                 goto out;
1758
1759         if (!task_on_rq_queued(p))
1760                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1761
1762         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1763         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1764 out:
1765         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1766 }
1767
1768 /**
1769  * wake_up_process - Wake up a specific process
1770  * @p: The process to be woken up.
1771  *
1772  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1773  * processes.
1774  *
1775  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1776  *
1777  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1778  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1779  */
1780 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1781 {
1782         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1783         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1784 }
1785 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1786
1787 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1788 {
1789         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1790 }
1791
1792 /*
1793  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1794  * p is forked by current.
1795  *
1796  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1797  */
1798 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1799 {
1800         p->on_rq                        = 0;
1801
1802         p->se.on_rq                     = 0;
1803         p->se.exec_start                = 0;
1804         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1805         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1806         p->se.nr_migrations             = 0;
1807         p->se.vruntime                  = 0;
1808         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1809
1810 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1811         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1812 #endif
1813
1814         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1815         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1816         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1817         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1818         p->dl.dl_period = 0;
1819         p->dl.flags = 0;
1820
1821         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1822
1823 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1824         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1825 #endif
1826
1827 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1828         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1829                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1830                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1831         }
1832
1833         if (clone_flags & CLONE_VM)
1834                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1835         else
1836                 p->numa_preferred_nid = -1;
1837
1838         p->node_stamp = 0ULL;
1839         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1840         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1841         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1842         p->numa_faults_memory = NULL;
1843         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1844         p->last_task_numa_placement = 0;
1845         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1846
1847         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1848         p->numa_group = NULL;
1849 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1850 }
1851
1852 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1853 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1854 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1855 {
1856         if (enabled)
1857                 sched_feat_set("NUMA");
1858         else
1859                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1860 }
1861 #else
1862 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1863
1864 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1865 {
1866         numabalancing_enabled = enabled;
1867 }
1868 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1869
1870 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1871 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1872                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1873 {
1874         struct ctl_table t;
1875         int err;
1876         int state = numabalancing_enabled;
1877
1878         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1879                 return -EPERM;
1880
1881         t = *table;
1882         t.data = &state;
1883         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1884         if (err < 0)
1885                 return err;
1886         if (write)
1887                 set_numabalancing_state(state);
1888         return err;
1889 }
1890 #endif
1891 #endif
1892
1893 /*
1894  * fork()/clone()-time setup:
1895  */
1896 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1897 {
1898         unsigned long flags;
1899         int cpu = get_cpu();
1900
1901         __sched_fork(clone_flags, p);
1902         /*
1903          * We mark the process as running here. This guarantees that
1904          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1905          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1906          */
1907         p->state = TASK_RUNNING;
1908
1909         /*
1910          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1911          */
1912         p->prio = current->normal_prio;
1913
1914         /*
1915          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1916          */
1917         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1918                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1919                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1920                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1921                         p->rt_priority = 0;
1922                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1923                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1924
1925                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1926                 set_load_weight(p);
1927
1928                 /*
1929                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1930                  * fulfilled its duty:
1931                  */
1932                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1933         }
1934
1935         if (dl_prio(p->prio)) {
1936                 put_cpu();
1937                 return -EAGAIN;
1938         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1939                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1940         } else {
1941                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1942         }
1943
1944         if (p->sched_class->task_fork)
1945                 p->sched_class->task_fork(p);
1946
1947         /*
1948          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1949          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1950          * is ran before sched_fork().
1951          *
1952          * Silence PROVE_RCU.
1953          */
1954         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1955         set_task_cpu(p, cpu);
1956         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1957
1958 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1959         if (likely(sched_info_on()))
1960                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1961 #endif
1962 #if defined(CONFIG_SMP)
1963         p->on_cpu = 0;
1964 #endif
1965         init_task_preempt_count(p);
1966 #ifdef CONFIG_SMP
1967         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1968         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1969 #endif
1970
1971         put_cpu();
1972         return 0;
1973 }
1974
1975 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1976 {
1977         if (runtime == RUNTIME_INF)
1978                 return 1ULL << 20;
1979
1980         /*
1981          * Doing this here saves a lot of checks in all
1982          * the calling paths, and returning zero seems
1983          * safe for them anyway.
1984          */
1985         if (period == 0)
1986                 return 0;
1987
1988         return div64_u64(runtime << 20, period);
1989 }
1990
1991 #ifdef CONFIG_SMP
1992 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1993 {
1994         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1995 }
1996
1997 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1998 {
1999         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2000         int cpus = 0;
2001
2002         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2003                 cpus++;
2004
2005         return cpus;
2006 }
2007 #else
2008 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2009 {
2010         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2011 }
2012
2013 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2014 {
2015         return 1;
2016 }
2017 #endif
2018
2019 static inline
2020 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2021 {
2022         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
2023 }
2024
2025 static inline
2026 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2027 {
2028         dl_b->total_bw += tsk_bw;
2029 }
2030
2031 static inline
2032 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
2033 {
2034         return dl_b->bw != -1 &&
2035                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
2036 }
2037
2038 /*
2039  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2040  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2041  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2042  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2043  *
2044  * This function is called while holding p's rq->lock.
2045  */
2046 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2047                        const struct sched_attr *attr)
2048 {
2049
2050         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2051         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2052         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2053         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2054         int cpus, err = -1;
2055
2056         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2057                 return 0;
2058
2059         /*
2060          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2061          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2062          * allocated bandwidth of the container.
2063          */
2064         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2065         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2066         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2067             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2068                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2069                 err = 0;
2070         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2071                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2072                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2073                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2074                 err = 0;
2075         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2076                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2077                 err = 0;
2078         }
2079         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2080
2081         return err;
2082 }
2083
2084 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2085
2086 /*
2087  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2088  *
2089  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2090  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2091  * on the runqueue and wakes it.
2092  */
2093 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2094 {
2095         unsigned long flags;
2096         struct rq *rq;
2097
2098         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2099 #ifdef CONFIG_SMP
2100         /*
2101          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2102          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2103          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2104          */
2105         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2106 #endif
2107
2108         /* Initialize new task's runnable average */
2109         init_task_runnable_average(p);
2110         rq = __task_rq_lock(p);
2111         activate_task(rq, p, 0);
2112         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2113         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2114         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2115 #ifdef CONFIG_SMP
2116         if (p->sched_class->task_woken)
2117                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2118 #endif
2119         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2120 }
2121
2122 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2123
2124 /**
2125  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2126  * @notifier: notifier struct to register
2127  */
2128 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2129 {
2130         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2131 }
2132 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2133
2134 /**
2135  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2136  * @notifier: notifier struct to unregister
2137  *
2138  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2139  */
2140 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2141 {
2142         hlist_del(&notifier->link);
2143 }
2144 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2145
2146 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2147 {
2148         struct preempt_notifier *notifier;
2149
2150         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2151                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2152 }
2153
2154 static void
2155 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2156                                  struct task_struct *next)
2157 {
2158         struct preempt_notifier *notifier;
2159
2160         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2161                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2162 }
2163
2164 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2165
2166 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2167 {
2168 }
2169
2170 static void
2171 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2172                                  struct task_struct *next)
2173 {
2174 }
2175
2176 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2177
2178 /**
2179  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2180  * @rq: the runqueue preparing to switch
2181  * @prev: the current task that is being switched out
2182  * @next: the task we are going to switch to.
2183  *
2184  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2185  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2186  * switch.
2187  *
2188  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2189  * hooks.
2190  */
2191 static inline void
2192 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2193                     struct task_struct *next)
2194 {
2195         trace_sched_switch(prev, next);
2196         sched_info_switch(rq, prev, next);
2197         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2198         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2199         prepare_lock_switch(rq, next);
2200         prepare_arch_switch(next);
2201 }
2202
2203 /**
2204  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2205  * @rq: runqueue associated with task-switch
2206  * @prev: the thread we just switched away from.
2207  *
2208  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2209  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2210  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2211  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2212  *
2213  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2214  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2215  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2216  * details.)
2217  */
2218 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2219         __releases(rq->lock)
2220 {
2221         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2222         long prev_state;
2223
2224         rq->prev_mm = NULL;
2225
2226         /*
2227          * A task struct has one reference for the use as "current".
2228          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2229          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2230          * the scheduled task must drop that reference.
2231          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2232          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2233          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2234          * be dropped twice.
2235          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2236          */
2237         prev_state = prev->state;
2238         vtime_task_switch(prev);
2239         finish_arch_switch(prev);
2240         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2241         finish_lock_switch(rq, prev);
2242         finish_arch_post_lock_switch();
2243
2244         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2245         if (mm)
2246                 mmdrop(mm);
2247         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2248                 if (prev->sched_class->task_dead)
2249                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2250
2251                 /*
2252                  * Remove function-return probe instances associated with this
2253                  * task and put them back on the free list.
2254                  */
2255                 kprobe_flush_task(prev);
2256                 put_task_struct(prev);
2257         }
2258
2259         tick_nohz_task_switch(current);
2260 }
2261
2262 #ifdef CONFIG_SMP
2263
2264 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2265 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2266 {
2267         if (rq->post_schedule) {
2268                 unsigned long flags;
2269
2270                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2271                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2272                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2273                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2274
2275                 rq->post_schedule = 0;
2276         }
2277 }
2278
2279 #else
2280
2281 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2282 {
2283 }
2284
2285 #endif
2286
2287 /**
2288  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2289  * @prev: the thread we just switched away from.
2290  */
2291 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2292         __releases(rq->lock)
2293 {
2294         struct rq *rq = this_rq();
2295
2296         finish_task_switch(rq, prev);
2297
2298         /*
2299          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2300          * task_switch?
2301          */
2302         post_schedule(rq);
2303
2304 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2305         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2306         preempt_enable();
2307 #endif
2308         if (current->set_child_tid)
2309                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2310 }
2311
2312 /*
2313  * context_switch - switch to the new MM and the new
2314  * thread's register state.
2315  */
2316 static inline void
2317 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2318                struct task_struct *next)
2319 {
2320         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2321
2322         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2323
2324         mm = next->mm;
2325         oldmm = prev->active_mm;
2326         /*
2327          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2328          * combine the page table reload and the switch backend into
2329          * one hypercall.
2330          */
2331         arch_start_context_switch(prev);
2332
2333         if (!mm) {
2334                 next->active_mm = oldmm;
2335                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2336                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2337         } else
2338                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2339
2340         if (!prev->mm) {
2341                 prev->active_mm = NULL;
2342                 rq->prev_mm = oldmm;
2343         }
2344         /*
2345          * Since the runqueue lock will be released by the next
2346          * task (which is an invalid locking op but in the case
2347          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2348          * do an early lockdep release here:
2349          */
2350 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2351         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2352 #endif
2353
2354         context_tracking_task_switch(prev, next);
2355         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2356         switch_to(prev, next, prev);
2357
2358         barrier();
2359         /*
2360          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2361          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2362          * frame will be invalid.
2363          */
2364         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2365 }
2366
2367 /*
2368  * nr_running and nr_context_switches:
2369  *
2370  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2371  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2372  */
2373 unsigned long nr_running(void)
2374 {
2375         unsigned long i, sum = 0;
2376
2377         for_each_online_cpu(i)
2378                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2379
2380         return sum;
2381 }
2382
2383 unsigned long long nr_context_switches(void)
2384 {
2385         int i;
2386         unsigned long long sum = 0;
2387
2388         for_each_possible_cpu(i)
2389                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2390
2391         return sum;
2392 }
2393
2394 unsigned long nr_iowait(void)
2395 {
2396         unsigned long i, sum = 0;
2397
2398         for_each_possible_cpu(i)
2399                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2400
2401         return sum;
2402 }
2403
2404 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2405 {
2406         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2407         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2408 }
2409
2410 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2411 {
2412         struct rq *this = this_rq();
2413         *nr_waiters = atomic_read(&this->nr_iowait);
2414         *load = this->cpu_load[0];
2415 }
2416
2417 #ifdef CONFIG_SMP
2418
2419 /*
2420  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2421  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2422  */
2423 void sched_exec(void)
2424 {
2425         struct task_struct *p = current;
2426         unsigned long flags;
2427         int dest_cpu;
2428
2429         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2430         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2431         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2432                 goto unlock;
2433
2434         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2435                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2436
2437                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2438                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2439                 return;
2440         }
2441 unlock:
2442         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2443 }
2444
2445 #endif
2446
2447 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2448 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2449
2450 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2451 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2452
2453 /*
2454  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2455  * @p in case that task is currently running.
2456  *
2457  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2458  */
2459 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2460 {
2461         u64 ns = 0;
2462
2463         /*
2464          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2465          * project cycles that may never be accounted to this
2466          * thread, breaking clock_gettime().
2467          */
2468         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2469                 update_rq_clock(rq);
2470                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2471                 if ((s64)ns < 0)
2472                         ns = 0;
2473         }
2474
2475         return ns;
2476 }
2477
2478 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2479 {
2480         unsigned long flags;
2481         struct rq *rq;
2482         u64 ns = 0;
2483
2484         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2485         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2486         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2487
2488         return ns;
2489 }
2490
2491 /*
2492  * Return accounted runtime for the task.
2493  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2494  * pending runtime that have not been accounted yet.
2495  */
2496 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2497 {
2498         unsigned long flags;
2499         struct rq *rq;
2500         u64 ns = 0;
2501
2502 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2503         /*
2504          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2505          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2506          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2507          *
2508          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2509          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2510          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2511          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2512          * been accounted, so we're correct here as well.
2513          */
2514         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2515                 return p->se.sum_exec_runtime;
2516 #endif
2517
2518         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2519         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2520         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2521
2522         return ns;
2523 }
2524
2525 /*
2526  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2527  * We call it with interrupts disabled.
2528  */
2529 void scheduler_tick(void)
2530 {
2531         int cpu = smp_processor_id();
2532         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2533         struct task_struct *curr = rq->curr;
2534
2535         sched_clock_tick();
2536
2537         raw_spin_lock(&rq->lock);
2538         update_rq_clock(rq);
2539         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2540         update_cpu_load_active(rq);
2541         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2542
2543         perf_event_task_tick();
2544
2545 #ifdef CONFIG_SMP
2546         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2547         trigger_load_balance(rq);
2548 #endif
2549         rq_last_tick_reset(rq);
2550 }
2551
2552 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2553 /**
2554  * scheduler_tick_max_deferment
2555  *
2556  * Keep at least one tick per second when a single
2557  * active task is running because the scheduler doesn't
2558  * yet completely support full dynticks environment.
2559  *
2560  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2561  * balancing, etc... continue to move forward, even
2562  * with a very low granularity.
2563  *
2564  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2565  */
2566 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2567 {
2568         struct rq *rq = this_rq();
2569         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2570
2571         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2572
2573         if (time_before_eq(next, now))
2574                 return 0;
2575
2576         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2577 }
2578 #endif
2579
2580 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2581 {
2582         if (in_lock_functions(addr)) {
2583                 addr = CALLER_ADDR2;
2584                 if (in_lock_functions(addr))
2585                         addr = CALLER_ADDR3;
2586         }
2587         return addr;
2588 }
2589
2590 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2591                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2592
2593 void preempt_count_add(int val)
2594 {
2595 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2596         /*
2597          * Underflow?
2598          */
2599         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2600                 return;
2601 #endif
2602         __preempt_count_add(val);
2603 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2604         /*
2605          * Spinlock count overflowing soon?
2606          */
2607         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2608                                 PREEMPT_MASK - 10);
2609 #endif
2610         if (preempt_count() == val) {
2611                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2612 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2613                 current->preempt_disable_ip = ip;
2614 #endif
2615                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2616         }
2617 }
2618 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2619 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2620
2621 void preempt_count_sub(int val)
2622 {
2623 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2624         /*
2625          * Underflow?
2626          */
2627         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2628                 return;
2629         /*
2630          * Is the spinlock portion underflowing?
2631          */
2632         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2633                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2634                 return;
2635 #endif
2636
2637         if (preempt_count() == val)
2638                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2639         __preempt_count_sub(val);
2640 }
2641 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2642 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2643
2644 #endif
2645
2646 /*
2647  * Print scheduling while atomic bug:
2648  */
2649 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2650 {
2651         if (oops_in_progress)
2652                 return;
2653
2654         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2655                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2656
2657         debug_show_held_locks(prev);
2658         print_modules();
2659         if (irqs_disabled())
2660                 print_irqtrace_events(prev);
2661 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2662         if (in_atomic_preempt_off()) {
2663                 pr_err("Preemption disabled at:");
2664                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2665                 pr_cont("\n");
2666         }
2667 #endif
2668         dump_stack();
2669         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2670 }
2671
2672 /*
2673  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2674  */
2675 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2676 {
2677         /*
2678          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2679          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2680          * if we are scheduling when we should not.
2681          */
2682         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2683                 __schedule_bug(prev);
2684         rcu_sleep_check();
2685
2686         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2687
2688         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2689 }
2690
2691 /*
2692  * Pick up the highest-prio task:
2693  */
2694 static inline struct task_struct *
2695 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2696 {
2697         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2698         struct task_struct *p;
2699
2700         /*
2701          * Optimization: we know that if all tasks are in
2702          * the fair class we can call that function directly:
2703          */
2704         if (likely(prev->sched_class == class &&
2705                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2706                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2707                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2708                         goto again;
2709
2710                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2711                 if (unlikely(!p))
2712                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2713
2714                 return p;
2715         }
2716
2717 again:
2718         for_each_class(class) {
2719                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2720                 if (p) {
2721                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2722                                 goto again;
2723                         return p;
2724                 }
2725         }
2726
2727         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2728 }
2729
2730 /*
2731  * __schedule() is the main scheduler function.
2732  *
2733  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2734  *
2735  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2736  *
2737  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2738  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2739  *
2740  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2741  *      interrupt handler scheduler_tick().
2742  *
2743  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2744  *      task to the run-queue and that's it.
2745  *
2746  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2747  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2748  *      called on the nearest possible occasion:
2749  *
2750  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2751  *
2752  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2753  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2754  *           spin_unlock()!)
2755  *
2756  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2757  *           preemptible context
2758  *
2759  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2760  *         then at the next:
2761  *
2762  *          - cond_resched() call
2763  *          - explicit schedule() call
2764  *          - return from syscall or exception to user-space
2765  *          - return from interrupt-handler to user-space
2766  */
2767 static void __sched __schedule(void)
2768 {
2769         struct task_struct *prev, *next;
2770         unsigned long *switch_count;
2771         struct rq *rq;
2772         int cpu;
2773
2774 need_resched:
2775         preempt_disable();
2776         cpu = smp_processor_id();
2777         rq = cpu_rq(cpu);
2778         rcu_note_context_switch(cpu);
2779         prev = rq->curr;
2780
2781         schedule_debug(prev);
2782
2783         if (sched_feat(HRTICK))
2784                 hrtick_clear(rq);
2785
2786         /*
2787          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2788          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2789          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2790          */
2791         smp_mb__before_spinlock();
2792         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2793
2794         switch_count = &prev->nivcsw;
2795         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2796                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2797                         prev->state = TASK_RUNNING;
2798                 } else {
2799                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2800                         prev->on_rq = 0;
2801
2802                         /*
2803                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2804                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2805                          * concurrency.
2806                          */
2807                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2808                                 struct task_struct *to_wakeup;
2809
2810                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2811                                 if (to_wakeup)
2812                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2813                         }
2814                 }
2815                 switch_count = &prev->nvcsw;
2816         }
2817
2818         if (task_on_rq_queued(prev) || rq->skip_clock_update < 0)
2819                 update_rq_clock(rq);
2820
2821         next = pick_next_task(rq, prev);
2822         clear_tsk_need_resched(prev);
2823         clear_preempt_need_resched();
2824         rq->skip_clock_update = 0;
2825
2826         if (likely(prev != next)) {
2827                 rq->nr_switches++;
2828                 rq->curr = next;
2829                 ++*switch_count;
2830
2831                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2832                 /*
2833                  * The context switch have flipped the stack from under us
2834                  * and restored the local variables which were saved when
2835                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2836                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2837                  */
2838                 cpu = smp_processor_id();
2839                 rq = cpu_rq(cpu);
2840         } else
2841                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2842
2843         post_schedule(rq);
2844
2845         sched_preempt_enable_no_resched();
2846         if (need_resched())
2847                 goto need_resched;
2848 }
2849
2850 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2851 {
2852         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2853                 return;
2854         /*
2855          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2856          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2857          */
2858         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2859                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2860 }
2861
2862 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2863 {
2864         struct task_struct *tsk = current;
2865
2866         sched_submit_work(tsk);
2867         __schedule();
2868 }
2869 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2870
2871 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2872 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2873 {
2874         /*
2875          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2876          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2877          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2878          * we find a better solution.
2879          */
2880         user_exit();
2881         schedule();
2882         user_enter();
2883 }
2884 #endif
2885
2886 /**
2887  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2888  *
2889  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2890  */
2891 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2892 {
2893         sched_preempt_enable_no_resched();
2894         schedule();
2895         preempt_disable();
2896 }
2897
2898 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2899 /*
2900  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2901  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2902  * occur there and call schedule directly.
2903  */
2904 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2905 {
2906         /*
2907          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2908          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2909          */
2910         if (likely(!preemptible()))
2911                 return;
2912
2913         do {
2914                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2915                 __schedule();
2916                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2917
2918                 /*
2919                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2920                  * between schedule and now.
2921                  */
2922                 barrier();
2923         } while (need_resched());
2924 }
2925 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
2926 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2927 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2928
2929 /*
2930  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2931  * off of irq context.
2932  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2933  * protect us against recursive calling from irq.
2934  */
2935 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2936 {
2937         enum ctx_state prev_state;
2938
2939         /* Catch callers which need to be fixed */
2940         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2941
2942         prev_state = exception_enter();
2943
2944         do {
2945                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2946                 local_irq_enable();
2947                 __schedule();
2948                 local_irq_disable();
2949                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2950
2951                 /*
2952                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2953                  * between schedule and now.
2954                  */
2955                 barrier();
2956         } while (need_resched());
2957
2958         exception_exit(prev_state);
2959 }
2960
2961 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2962                           void *key)
2963 {
2964         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2965 }
2966 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2967
2968 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2969
2970 /*
2971  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2972  * @p: task
2973  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2974  *
2975  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2976  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2977  *
2978  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2979  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2980  */
2981 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2982 {
2983         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
2984         struct rq *rq;
2985         const struct sched_class *prev_class;
2986
2987         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2988
2989         rq = __task_rq_lock(p);
2990
2991         /*
2992          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2993          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2994          *
2995          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2996          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2997          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2998          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2999          * with interrupts disabled and will complete the lock
3000          * protected section without being interrupted. So there is no
3001          * real need to boost.
3002          */
3003         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3004                 WARN_ON(p != rq->curr);
3005                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3006                 goto out_unlock;
3007         }
3008
3009         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3010         oldprio = p->prio;
3011         prev_class = p->sched_class;
3012         queued = task_on_rq_queued(p);
3013         running = task_current(rq, p);
3014         if (queued)
3015                 dequeue_task(rq, p, 0);
3016         if (running)
3017                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3018
3019         /*
3020          * Boosting condition are:
3021          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3022          *      --> -dl task blocks on mutex A
3023          *
3024          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3025          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3026          *          running task
3027          */
3028         if (dl_prio(prio)) {
3029                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3030                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3031                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3032                         p->dl.dl_boosted = 1;
3033                         p->dl.dl_throttled = 0;
3034                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3035                 } else
3036                         p->dl.dl_boosted = 0;
3037                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3038         } else if (rt_prio(prio)) {
3039                 if (dl_prio(oldprio))
3040                         p->dl.dl_boosted = 0;
3041                 if (oldprio < prio)
3042                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3043                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3044         } else {
3045                 if (dl_prio(oldprio))
3046                         p->dl.dl_boosted = 0;
3047                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3048         }
3049
3050         p->prio = prio;
3051
3052         if (running)
3053                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3054         if (queued)
3055                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3056
3057         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3058 out_unlock:
3059         __task_rq_unlock(rq);
3060 }
3061 #endif
3062
3063 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3064 {
3065         int old_prio, delta, queued;
3066         unsigned long flags;
3067         struct rq *rq;
3068
3069         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3070                 return;
3071         /*
3072          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3073          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3074          */
3075         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3076         /*
3077          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3078          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3079          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3080          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3081          */
3082         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3083                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3084                 goto out_unlock;
3085         }
3086         queued = task_on_rq_queued(p);
3087         if (queued)
3088                 dequeue_task(rq, p, 0);
3089
3090         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3091         set_load_weight(p);
3092         old_prio = p->prio;
3093         p->prio = effective_prio(p);
3094         delta = p->prio - old_prio;
3095
3096         if (queued) {
3097                 enqueue_task(rq, p, 0);
3098                 /*
3099                  * If the task increased its priority or is running and
3100                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3101                  */
3102                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3103                         resched_curr(rq);
3104         }
3105 out_unlock:
3106         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3107 }
3108 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3109
3110 /*
3111  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3112  * @p: task
3113  * @nice: nice value
3114  */
3115 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3116 {
3117         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3118         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3119
3120         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3121                 capable(CAP_SYS_NICE));
3122 }
3123
3124 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3125
3126 /*
3127  * sys_nice - change the priority of the current process.
3128  * @increment: priority increment
3129  *
3130  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3131  * does similar things.
3132  */
3133 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3134 {
3135         long nice, retval;
3136
3137         /*
3138          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3139          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3140          * and we have a single winner.
3141          */
3142         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3143         nice = task_nice(current) + increment;
3144
3145         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3146         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3147                 return -EPERM;
3148
3149         retval = security_task_setnice(current, nice);
3150         if (retval)
3151                 return retval;
3152
3153         set_user_nice(current, nice);
3154         return 0;
3155 }
3156
3157 #endif
3158
3159 /**
3160  * task_prio - return the priority value of a given task.
3161  * @p: the task in question.
3162  *
3163  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3164  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3165  * around 0, value goes from -16 to +15.
3166  */
3167 int task_prio(const struct task_struct *p)
3168 {
3169         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3170 }
3171
3172 /**
3173  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3174  * @cpu: the processor in question.
3175  *
3176  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3177  */
3178 int idle_cpu(int cpu)
3179 {
3180         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3181
3182         if (rq->curr != rq->idle)
3183                 return 0;
3184
3185         if (rq->nr_running)
3186                 return 0;
3187
3188 #ifdef CONFIG_SMP
3189         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3190                 return 0;
3191 #endif
3192
3193         return 1;
3194 }
3195
3196 /**
3197  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3198  * @cpu: the processor in question.
3199  *
3200  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3201  */
3202 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3203 {
3204         return cpu_rq(cpu)->idle;
3205 }
3206
3207 /**
3208  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3209  * @pid: the pid in question.
3210  *
3211  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3212  */
3213 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3214 {
3215         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3216 }
3217
3218 /*
3219  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3220  * SCHED_DEADLINE task.
3221  *
3222  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3223  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3224  * for the first time with its new policy.
3225  */
3226 static void
3227 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3228 {
3229         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3230
3231         init_dl_task_timer(dl_se);
3232         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3233         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3234         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3235         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3236         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3237         dl_se->dl_throttled = 0;
3238         dl_se->dl_new = 1;
3239         dl_se->dl_yielded = 0;
3240 }
3241
3242 /*
3243  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3244  * it calls know not to change it.
3245  */
3246 #define SETPARAM_POLICY -1
3247
3248 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3249                 const struct sched_attr *attr)
3250 {
3251         int policy = attr->sched_policy;
3252
3253         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3254                 policy = p->policy;
3255
3256         p->policy = policy;
3257
3258         if (dl_policy(policy))
3259                 __setparam_dl(p, attr);
3260         else if (fair_policy(policy))
3261                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3262
3263         /*
3264          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3265          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3266          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3267          */
3268         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3269         p->normal_prio = normal_prio(p);
3270         set_load_weight(p);
3271 }
3272
3273 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3274 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3275                            const struct sched_attr *attr)
3276 {
3277         __setscheduler_params(p, attr);
3278
3279         /*
3280          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3281          * task. It is safe to use the normal prio.
3282          */
3283         p->prio = normal_prio(p);
3284
3285         if (dl_prio(p->prio))
3286                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3287         else if (rt_prio(p->prio))
3288                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3289         else
3290                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3291 }
3292
3293 static void
3294 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3295 {
3296         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3297
3298         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3299         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3300         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3301         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3302         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3303 }
3304
3305 /*
3306  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3307  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3308  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3309  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3310  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3311  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3312  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3313  * sched_period, as the latter can be zero).
3314  */
3315 static bool
3316 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3317 {
3318         /* deadline != 0 */
3319         if (attr->sched_deadline == 0)
3320                 return false;
3321
3322         /*
3323          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3324          * that big.
3325          */
3326         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3327                 return false;
3328
3329         /*
3330          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3331          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3332          */
3333         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3334             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3335                 return false;
3336
3337         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3338         if ((attr->sched_period != 0 &&
3339              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3340             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3341                 return false;
3342
3343         return true;
3344 }
3345
3346 /*
3347  * check the target process has a UID that matches the current process's
3348  */
3349 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3350 {
3351         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3352         bool match;
3353
3354         rcu_read_lock();
3355         pcred = __task_cred(p);
3356         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3357                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3358         rcu_read_unlock();
3359         return match;
3360 }
3361
3362 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3363                                 const struct sched_attr *attr,
3364                                 bool user)
3365 {
3366         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3367                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3368         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3369         int policy = attr->sched_policy;
3370         unsigned long flags;
3371         const struct sched_class *prev_class;
3372         struct rq *rq;
3373         int reset_on_fork;
3374
3375         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3376         BUG_ON(in_interrupt());
3377 recheck:
3378         /* double check policy once rq lock held */
3379         if (policy < 0) {
3380                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3381                 policy = oldpolicy = p->policy;
3382         } else {
3383                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3384
3385                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3386                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3387                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3388                                 policy != SCHED_IDLE)
3389                         return -EINVAL;
3390         }
3391
3392         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3393                 return -EINVAL;
3394
3395         /*
3396          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3397          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3398          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3399          */
3400         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3401             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3402                 return -EINVAL;
3403         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3404             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3405                 return -EINVAL;
3406
3407         /*
3408          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3409          */
3410         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3411                 if (fair_policy(policy)) {
3412                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3413                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3414                                 return -EPERM;
3415                 }
3416
3417                 if (rt_policy(policy)) {
3418                         unsigned long rlim_rtprio =
3419                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3420
3421                         /* can't set/change the rt policy */
3422                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3423                                 return -EPERM;
3424
3425                         /* can't increase priority */
3426                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3427                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3428                                 return -EPERM;
3429                 }
3430
3431                  /*
3432                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3433                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3434                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3435                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3436                   */
3437                 if (dl_policy(policy))
3438                         return -EPERM;
3439
3440                 /*
3441                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3442                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3443                  */
3444                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3445                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3446                                 return -EPERM;
3447                 }
3448
3449                 /* can't change other user's priorities */
3450                 if (!check_same_owner(p))
3451                         return -EPERM;
3452
3453                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3454                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3455                         return -EPERM;
3456         }
3457
3458         if (user) {
3459                 retval = security_task_setscheduler(p);
3460                 if (retval)
3461                         return retval;
3462         }
3463
3464         /*
3465          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3466          * changing the priority of the task:
3467          *
3468          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3469          * runqueue lock must be held.
3470          */
3471         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3472
3473         /*
3474          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3475          */
3476         if (p == rq->stop) {
3477                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3478                 return -EINVAL;
3479         }
3480
3481         /*
3482          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3483          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3484          */
3485         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3486                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3487                         goto change;
3488                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3489                         goto change;
3490                 if (dl_policy(policy))
3491                         goto change;
3492
3493                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3494                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3495                 return 0;
3496         }
3497 change:
3498
3499         if (user) {
3500 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3501                 /*
3502                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3503                  * assigned.
3504                  */
3505                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3506                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3507                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3508                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3509                         return -EPERM;
3510                 }
3511 #endif
3512 #ifdef CONFIG_SMP
3513                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3514                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3515
3516                         /*
3517                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3518                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3519                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3520                          */
3521                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3522                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3523                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3524                                 return -EPERM;
3525                         }
3526                 }
3527 #endif
3528         }
3529
3530         /* recheck policy now with rq lock held */
3531         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3532                 policy = oldpolicy = -1;
3533                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3534                 goto recheck;
3535         }
3536
3537         /*
3538          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3539          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3540          * is available.
3541          */
3542         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3543                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3544                 return -EBUSY;
3545         }
3546
3547         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3548         oldprio = p->prio;
3549
3550         /*
3551          * Special case for priority boosted tasks.
3552          *
3553          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3554          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3555          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3556          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3557          * itself.
3558          */
3559         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3560                 __setscheduler_params(p, attr);
3561                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3562                 return 0;
3563         }
3564
3565         queued = task_on_rq_queued(p);
3566         running = task_current(rq, p);
3567         if (queued)
3568                 dequeue_task(rq, p, 0);
3569         if (running)
3570                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3571
3572         prev_class = p->sched_class;
3573         __setscheduler(rq, p, attr);
3574
3575         if (running)
3576                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3577         if (queued) {
3578                 /*
3579                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3580                  * increased (user space view).
3581                  */
3582                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3583         }
3584
3585         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3586         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3587
3588         rt_mutex_adjust_pi(p);
3589
3590         return 0;
3591 }
3592
3593 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3594                                const struct sched_param *param, bool check)
3595 {
3596         struct sched_attr attr = {
3597                 .sched_policy   = policy,
3598                 .sched_priority = param->sched_priority,
3599                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3600         };
3601
3602         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3603         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3604                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3605                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3606                 attr.sched_policy = policy;
3607         }
3608
3609         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3610 }
3611 /**
3612  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3613  * @p: the task in question.
3614  * @policy: new policy.
3615  * @param: structure containing the new RT priority.
3616  *
3617  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3618  *
3619  * NOTE that the task may be already dead.
3620  */
3621 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3622                        const struct sched_param *param)
3623 {
3624         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3625 }
3626 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3627
3628 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3629 {
3630         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3631 }
3632 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3633
3634 /**
3635  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3636  * @p: the task in question.
3637  * @policy: new policy.
3638  * @param: structure containing the new RT priority.
3639  *
3640  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3641  * current context has permission.  For example, this is needed in
3642  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3643  * but our caller might not have that capability.
3644  *
3645  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3646  */
3647 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3648                                const struct sched_param *param)
3649 {
3650         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3651 }
3652
3653 static int
3654 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3655 {
3656         struct sched_param lparam;
3657         struct task_struct *p;
3658         int retval;
3659
3660         if (!param || pid < 0)
3661                 return -EINVAL;
3662         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3663                 return -EFAULT;
3664
3665         rcu_read_lock();
3666         retval = -ESRCH;
3667         p = find_process_by_pid(pid);
3668         if (p != NULL)
3669                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3670         rcu_read_unlock();
3671
3672         return retval;
3673 }
3674
3675 /*
3676  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3677  */
3678 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3679                            struct sched_attr *attr)
3680 {
3681         u32 size;
3682         int ret;
3683
3684         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3685                 return -EFAULT;
3686
3687         /*
3688          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3689          */
3690         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3691
3692         ret = get_user(size, &uattr->size);
3693         if (ret)
3694                 return ret;
3695
3696         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3697                 goto err_size;
3698
3699         if (!size)              /* abi compat */
3700                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3701
3702         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3703                 goto err_size;
3704
3705         /*
3706          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3707          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3708          * user-space does not rely on any kernel feature
3709          * extensions we dont know about yet.
3710          */
3711         if (size > sizeof(*attr)) {
3712                 unsigned char __user *addr;
3713                 unsigned char __user *end;
3714                 unsigned char val;
3715
3716                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3717                 end  = (void __user *)uattr + size;
3718
3719                 for (; addr < end; addr++) {
3720                         ret = get_user(val, addr);
3721                         if (ret)
3722                                 return ret;
3723                         if (val)
3724                                 goto err_size;
3725                 }
3726                 size = sizeof(*attr);
3727         }
3728
3729         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3730         if (ret)
3731                 return -EFAULT;
3732
3733         /*
3734          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3735          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3736          */
3737         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3738
3739         return 0;
3740
3741 err_size:
3742         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3743         return -E2BIG;
3744 }
3745
3746 /**
3747  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3748  * @pid: the pid in question.
3749  * @policy: new policy.
3750  * @param: structure containing the new RT priority.
3751  *
3752  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3753  */
3754 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3755                 struct sched_param __user *, param)
3756 {
3757         /* negative values for policy are not valid */
3758         if (policy < 0)
3759                 return -EINVAL;
3760
3761         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3762 }
3763
3764 /**
3765  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3766  * @pid: the pid in question.
3767  * @param: structure containing the new RT priority.
3768  *
3769  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3770  */
3771 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3772 {
3773         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
3774 }
3775
3776 /**
3777  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3778  * @pid: the pid in question.
3779  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3780  * @flags: for future extension.
3781  */
3782 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3783                                unsigned int, flags)
3784 {
3785         struct sched_attr attr;
3786         struct task_struct *p;
3787         int retval;
3788
3789         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3790                 return -EINVAL;
3791
3792         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3793         if (retval)
3794                 return retval;
3795
3796         if ((int)attr.sched_policy < 0)
3797                 return -EINVAL;
3798
3799         rcu_read_lock();
3800         retval = -ESRCH;
3801         p = find_process_by_pid(pid);
3802         if (p != NULL)
3803                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3804         rcu_read_unlock();
3805
3806         return retval;
3807 }
3808
3809 /**
3810  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3811  * @pid: the pid in question.
3812  *
3813  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3814  * code.
3815  */
3816 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3817 {
3818         struct task_struct *p;
3819         int retval;
3820
3821         if (pid < 0)
3822                 return -EINVAL;
3823
3824         retval = -ESRCH;
3825         rcu_read_lock();
3826         p = find_process_by_pid(pid);
3827         if (p) {
3828                 retval = security_task_getscheduler(p);
3829                 if (!retval)
3830                         retval = p->policy
3831                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3832         }
3833         rcu_read_unlock();
3834         return retval;
3835 }
3836
3837 /**
3838  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3839  * @pid: the pid in question.
3840  * @param: structure containing the RT priority.
3841  *
3842  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3843  * code.
3844  */
3845 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3846 {
3847         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3848         struct task_struct *p;
3849         int retval;
3850
3851         if (!param || pid < 0)
3852                 return -EINVAL;
3853
3854         rcu_read_lock();
3855         p = find_process_by_pid(pid);
3856         retval = -ESRCH;
3857         if (!p)
3858                 goto out_unlock;
3859
3860         retval = security_task_getscheduler(p);
3861         if (retval)
3862                 goto out_unlock;
3863
3864         if (task_has_rt_policy(p))
3865                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3866         rcu_read_unlock();
3867
3868         /*
3869          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3870          */
3871         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3872
3873         return retval;
3874
3875 out_unlock:
3876         rcu_read_unlock();
3877         return retval;
3878 }
3879
3880 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3881                            struct sched_attr *attr,
3882                            unsigned int usize)
3883 {
3884         int ret;
3885
3886         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3887                 return -EFAULT;
3888
3889         /*
3890          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3891          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3892          * user-space does not get uncomplete information.
3893          */
3894         if (usize < sizeof(*attr)) {
3895                 unsigned char *addr;
3896                 unsigned char *end;
3897
3898                 addr = (void *)attr + usize;
3899                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3900
3901                 for (; addr < end; addr++) {
3902                         if (*addr)
3903                                 return -EFBIG;
3904                 }
3905
3906                 attr->size = usize;
3907         }
3908
3909         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3910         if (ret)
3911                 return -EFAULT;
3912
3913         return 0;
3914 }
3915
3916 /**
3917  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3918  * @pid: the pid in question.
3919  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3920  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3921  * @flags: for future extension.
3922  */
3923 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3924                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3925 {
3926         struct sched_attr attr = {
3927                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3928         };
3929         struct task_struct *p;
3930         int retval;
3931
3932         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3933             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3934                 return -EINVAL;
3935
3936         rcu_read_lock();
3937         p = find_process_by_pid(pid);
3938         retval = -ESRCH;
3939         if (!p)
3940                 goto out_unlock;
3941
3942         retval = security_task_getscheduler(p);
3943         if (retval)
3944                 goto out_unlock;
3945
3946         attr.sched_policy = p->policy;
3947         if (p->sched_reset_on_fork)
3948                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3949         if (task_has_dl_policy(p))
3950                 __getparam_dl(p, &attr);
3951         else if (task_has_rt_policy(p))
3952                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3953         else
3954                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3955
3956         rcu_read_unlock();
3957
3958         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3959         return retval;
3960
3961 out_unlock:
3962         rcu_read_unlock();
3963         return retval;
3964 }
3965
3966 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3967 {
3968         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3969         struct task_struct *p;
3970         int retval;
3971
3972         rcu_read_lock();
3973
3974         p = find_process_by_pid(pid);
3975         if (!p) {
3976                 rcu_read_unlock();
3977                 return -ESRCH;
3978         }
3979
3980         /* Prevent p going away */
3981         get_task_struct(p);
3982         rcu_read_unlock();
3983
3984         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3985                 retval = -EINVAL;
3986                 goto out_put_task;
3987         }
3988         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3989                 retval = -ENOMEM;
3990                 goto out_put_task;
3991         }
3992         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3993                 retval = -ENOMEM;
3994                 goto out_free_cpus_allowed;
3995         }
3996         retval = -EPERM;
3997         if (!check_same_owner(p)) {
3998                 rcu_read_lock();
3999                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4000                         rcu_read_unlock();
4001                         goto out_unlock;
4002                 }
4003                 rcu_read_unlock();
4004         }
4005
4006         retval = security_task_setscheduler(p);
4007         if (retval)
4008                 goto out_unlock;
4009
4010
4011         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4012         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4013
4014         /*
4015          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4016          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4017          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4018          * root_domain.
4019          */
4020 #ifdef CONFIG_SMP
4021         if (task_has_dl_policy(p)) {
4022                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
4023
4024                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
4025                         retval = -EBUSY;
4026                         goto out_unlock;
4027                 }
4028         }
4029 #endif
4030 again:
4031         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4032
4033         if (!retval) {
4034                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4035                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4036                         /*
4037                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4038                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4039                          * cpuset's cpus_allowed
4040                          */
4041                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4042                         goto again;
4043                 }
4044         }
4045 out_unlock:
4046         free_cpumask_var(new_mask);
4047 out_free_cpus_allowed:
4048         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4049 out_put_task:
4050         put_task_struct(p);
4051         return retval;
4052 }
4053
4054 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4055                              struct cpumask *new_mask)
4056 {
4057         if (len < cpumask_size())
4058                 cpumask_clear(new_mask);
4059         else if (len > cpumask_size())
4060                 len = cpumask_size();
4061
4062         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4063 }
4064
4065 /**
4066  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4067  * @pid: pid of the process
4068  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4069  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4070  *
4071  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4072  */
4073 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4074                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4075 {
4076         cpumask_var_t new_mask;
4077         int retval;
4078
4079         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4080                 return -ENOMEM;
4081
4082         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4083         if (retval == 0)
4084                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4085         free_cpumask_var(new_mask);
4086         return retval;
4087 }
4088
4089 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4090 {
4091         struct task_struct *p;
4092         unsigned long flags;
4093         int retval;
4094
4095         rcu_read_lock();
4096
4097         retval = -ESRCH;
4098         p = find_process_by_pid(pid);
4099         if (!p)
4100                 goto out_unlock;
4101
4102         retval = security_task_getscheduler(p);
4103         if (retval)
4104                 goto out_unlock;
4105
4106         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4107         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4108         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4109
4110 out_unlock:
4111         rcu_read_unlock();
4112
4113         return retval;
4114 }
4115
4116 /**
4117  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4118  * @pid: pid of the process
4119  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4120  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4121  *
4122  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4123  */
4124 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4125                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4126 {
4127         int ret;
4128         cpumask_var_t mask;
4129
4130         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4131                 return -EINVAL;
4132         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4133                 return -EINVAL;
4134
4135         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4136                 return -ENOMEM;
4137
4138         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4139         if (ret == 0) {
4140                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4141
4142                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4143                         ret = -EFAULT;
4144                 else
4145                         ret = retlen;
4146         }
4147         free_cpumask_var(mask);
4148
4149         return ret;
4150 }
4151
4152 /**
4153  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4154  *
4155  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4156  * other threads running on this CPU then this function will return.
4157  *
4158  * Return: 0.
4159  */
4160 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4161 {
4162         struct rq *rq = this_rq_lock();
4163
4164         schedstat_inc(rq, yld_count);
4165         current->sched_class->yield_task(rq);
4166
4167         /*
4168          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4169          * no need to preempt or enable interrupts:
4170          */
4171         __release(rq->lock);
4172         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4173         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4174         sched_preempt_enable_no_resched();
4175
4176         schedule();
4177
4178         return 0;
4179 }
4180
4181 static void __cond_resched(void)
4182 {
4183         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4184         __schedule();
4185         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4186 }
4187
4188 int __sched _cond_resched(void)
4189 {
4190         if (should_resched()) {
4191                 __cond_resched();
4192                 return 1;
4193         }
4194         return 0;
4195 }
4196 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4197
4198 /*
4199  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4200  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4201  *
4202  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4203  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4204  * spin_unlock(), once by hand).
4205  */
4206 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4207 {
4208         int resched = should_resched();
4209         int ret = 0;
4210
4211         lockdep_assert_held(lock);
4212
4213         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4214                 spin_unlock(lock);
4215                 if (resched)
4216                         __cond_resched();
4217                 else
4218                         cpu_relax();
4219                 ret = 1;
4220                 spin_lock(lock);
4221         }
4222         return ret;
4223 }
4224 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4225
4226 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4227 {
4228         BUG_ON(!in_softirq());
4229
4230         if (should_resched()) {
4231                 local_bh_enable();
4232                 __cond_resched();
4233                 local_bh_disable();
4234                 return 1;
4235         }
4236         return 0;
4237 }
4238 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4239
4240 /**
4241  * yield - yield the current processor to other threads.
4242  *
4243  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4244  *
4245  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4246  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4247  * it, its already broken.
4248  *
4249  * Typical broken usage is:
4250  *
4251  * while (!event)
4252  *      yield();
4253  *
4254  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4255  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4256  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4257  *
4258  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4259  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4260  * If you still want to use yield(), do not!
4261  */
4262 void __sched yield(void)
4263 {
4264         set_current_state(TASK_RUNNING);
4265         sys_sched_yield();
4266 }
4267 EXPORT_SYMBOL(yield);
4268
4269 /**
4270  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4271  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4272  * processor it's on.
4273  * @p: target task
4274  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4275  *
4276  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4277  * can't go away on us before we can do any checks.
4278  *
4279  * Return:
4280  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4281  *      false (0) if we failed to boost the target.
4282  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4283  */
4284 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4285 {
4286         struct task_struct *curr = current;
4287         struct rq *rq, *p_rq;
4288         unsigned long flags;
4289         int yielded = 0;
4290
4291         local_irq_save(flags);
4292         rq = this_rq();
4293
4294 again:
4295         p_rq = task_rq(p);
4296         /*
4297          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4298          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4299          */
4300         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4301                 yielded = -ESRCH;
4302                 goto out_irq;
4303         }
4304
4305         double_rq_lock(rq, p_rq);
4306         if (task_rq(p) != p_rq) {
4307                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4308                 goto again;
4309         }
4310
4311         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4312                 goto out_unlock;
4313
4314         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4315                 goto out_unlock;
4316
4317         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4318                 goto out_unlock;
4319
4320         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4321         if (yielded) {
4322                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4323                 /*
4324                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4325                  * fairness.
4326                  */
4327                 if (preempt && rq != p_rq)
4328                         resched_curr(p_rq);
4329         }
4330
4331 out_unlock:
4332         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4333 out_irq:
4334         local_irq_restore(flags);
4335
4336         if (yielded > 0)
4337                 schedule();
4338
4339         return yielded;
4340 }
4341 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4342
4343 /*
4344  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4345  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4346  */
4347 void __sched io_schedule(void)
4348 {
4349         struct rq *rq = raw_rq();
4350
4351         delayacct_blkio_start();
4352         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4353         blk_flush_plug(current);
4354         current->in_iowait = 1;
4355         schedule();
4356         current->in_iowait = 0;
4357         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4358         delayacct_blkio_end();
4359 }
4360 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4361
4362 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4363 {
4364         struct rq *rq = raw_rq();
4365         long ret;
4366
4367         delayacct_blkio_start();
4368         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4369         blk_flush_plug(current);
4370         current->in_iowait = 1;
4371         ret = schedule_timeout(timeout);
4372         current->in_iowait = 0;
4373         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4374         delayacct_blkio_end();
4375         return ret;
4376 }
4377
4378 /**
4379  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4380  * @policy: scheduling class.
4381  *
4382  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4383  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4384  * On failure, a negative error code is returned.
4385  */
4386 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4387 {
4388         int ret = -EINVAL;
4389
4390         switch (policy) {
4391         case SCHED_FIFO:
4392         case SCHED_RR:
4393                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4394                 break;
4395         case SCHED_DEADLINE:
4396         case SCHED_NORMAL:
4397         case SCHED_BATCH:
4398         case SCHED_IDLE:
4399                 ret = 0;
4400                 break;
4401         }
4402         return ret;
4403 }
4404
4405 /**
4406  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4407  * @policy: scheduling class.
4408  *
4409  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4410  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4411  * On failure, a negative error code is returned.
4412  */
4413 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4414 {
4415         int ret = -EINVAL;
4416
4417         switch (policy) {
4418         case SCHED_FIFO:
4419         case SCHED_RR:
4420                 ret = 1;
4421                 break;
4422         case SCHED_DEADLINE:
4423         case SCHED_NORMAL:
4424         case SCHED_BATCH:
4425         case SCHED_IDLE:
4426                 ret = 0;
4427         }
4428         return ret;
4429 }
4430
4431 /**
4432  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4433  * @pid: pid of the process.
4434  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4435  *
4436  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4437  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4438  *
4439  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4440  * an error code.
4441  */
4442 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4443                 struct timespec __user *, interval)
4444 {
4445         struct task_struct *p;
4446         unsigned int time_slice;
4447         unsigned long flags;
4448         struct rq *rq;
4449         int retval;
4450         struct timespec t;
4451
4452         if (pid < 0)
4453                 return -EINVAL;
4454
4455         retval = -ESRCH;
4456         rcu_read_lock();
4457         p = find_process_by_pid(pid);
4458         if (!p)
4459                 goto out_unlock;
4460
4461         retval = security_task_getscheduler(p);
4462         if (retval)
4463                 goto out_unlock;
4464
4465         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4466         time_slice = 0;
4467         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4468                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4469         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4470
4471         rcu_read_unlock();
4472         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4473         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4474         return retval;
4475
4476 out_unlock:
4477         rcu_read_unlock();
4478         return retval;
4479 }
4480
4481 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4482
4483 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4484 {
4485         unsigned long free = 0;
4486         int ppid;
4487         unsigned state;
4488
4489         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4490         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4491                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4492 #if BITS_PER_LONG == 32
4493         if (state == TASK_RUNNING)
4494                 printk(KERN_CONT " running  ");
4495         else
4496                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4497 #else
4498         if (state == TASK_RUNNING)
4499                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4500         else
4501                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4502 #endif
4503 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4504         free = stack_not_used(p);
4505 #endif
4506         rcu_read_lock();
4507         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4508         rcu_read_unlock();
4509         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4510                 task_pid_nr(p), ppid,
4511                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4512
4513         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4514         show_stack(p, NULL);
4515 }
4516
4517 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4518 {
4519         struct task_struct *g, *p;
4520
4521 #if BITS_PER_LONG == 32
4522         printk(KERN_INFO
4523                 "  task                PC stack   pid father\n");
4524 #else
4525         printk(KERN_INFO
4526                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4527 #endif
4528         rcu_read_lock();
4529         for_each_process_thread(g, p) {
4530                 /*
4531                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4532                  * console might take a lot of time:
4533                  */
4534                 touch_nmi_watchdog();
4535                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4536                         sched_show_task(p);
4537         }
4538
4539         touch_all_softlockup_watchdogs();
4540
4541 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4542         sysrq_sched_debug_show();
4543 #endif
4544         rcu_read_unlock();
4545         /*
4546          * Only show locks if all tasks are dumped:
4547          */
4548         if (!state_filter)
4549                 debug_show_all_locks();
4550 }
4551
4552 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4553 {
4554         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4555 }
4556
4557 /**
4558  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4559  * @idle: task in question
4560  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4561  *
4562  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4563  * flag, to make booting more robust.
4564  */
4565 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4566 {
4567         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4568         unsigned long flags;
4569
4570         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4571
4572         __sched_fork(0, idle);
4573         idle->state = TASK_RUNNING;
4574         idle->se.exec_start = sched_clock();
4575
4576         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4577         /*
4578          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4579          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4580          * lockdep check in task_group() will fail.
4581          *
4582          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4583          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4584          *
4585          * Silence PROVE_RCU
4586          */
4587         rcu_read_lock();
4588         __set_task_cpu(idle, cpu);
4589         rcu_read_unlock();
4590
4591         rq->curr = rq->idle = idle;
4592         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4593 #if defined(CONFIG_SMP)
4594         idle->on_cpu = 1;
4595 #endif
4596         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4597
4598         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4599         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4600
4601         /*
4602          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4603          */
4604         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4605         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4606         vtime_init_idle(idle, cpu);
4607 #if defined(CONFIG_SMP)
4608         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4609 #endif
4610 }
4611
4612 #ifdef CONFIG_SMP
4613 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4614 {
4615         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4616                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4617
4618         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4619         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4620 }
4621
4622 /*
4623  * This is how migration works:
4624  *
4625  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4626  *    stop_one_cpu().
4627  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4628  *    off the CPU)
4629  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4630  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4631  *    it and puts it into the right queue.
4632  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4633  *    is done.
4634  */
4635
4636 /*
4637  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4638  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4639  * is removed from the allowed bitmask.
4640  *
4641  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4642  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4643  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4644  */
4645 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4646 {
4647         unsigned long flags;
4648         struct rq *rq;
4649         unsigned int dest_cpu;
4650         int ret = 0;
4651
4652         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4653
4654         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4655                 goto out;
4656
4657         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4658                 ret = -EINVAL;
4659                 goto out;
4660         }
4661
4662         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4663
4664         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4665         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4666                 goto out;
4667
4668         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4669         if (task_on_rq_queued(p) || p->state == TASK_WAKING) {
4670                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4671                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4672                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4673                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4674                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4675                 return 0;
4676         }
4677 out:
4678         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4679
4680         return ret;
4681 }
4682 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4683
4684 /*
4685  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4686  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4687  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4688  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4689  *
4690  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4691  * as the task is no longer on this CPU.
4692  *
4693  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4694  */
4695 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4696 {
4697         struct rq *rq;
4698         int ret = 0;
4699
4700         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4701                 return ret;
4702
4703         rq = cpu_rq(src_cpu);
4704
4705         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4706         raw_spin_lock(&rq->lock);
4707         /* Already moved. */
4708         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4709                 goto done;
4710
4711         /* Affinity changed (again). */
4712         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4713                 goto fail;
4714
4715         /*
4716          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4717          * placed properly.
4718          */
4719         if (task_on_rq_queued(p)) {
4720                 dequeue_task(rq, p, 0);
4721                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
4722                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4723                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4724
4725                 rq = cpu_rq(dest_cpu);
4726                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4727                 BUG_ON(task_rq(p) != rq);
4728                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4729                 enqueue_task(rq, p, 0);
4730                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4731         }
4732 done:
4733         ret = 1;
4734 fail:
4735         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4736         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4737         return ret;
4738 }
4739
4740 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4741 /* Migrate current task p to target_cpu */
4742 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4743 {
4744         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4745         int curr_cpu = task_cpu(p);
4746
4747         if (curr_cpu == target_cpu)
4748                 return 0;
4749
4750         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4751                 return -EINVAL;
4752
4753         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4754
4755         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4756         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4757 }
4758
4759 /*
4760  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4761  * tasks on the runqueues
4762  */
4763 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4764 {
4765         struct rq *rq;
4766         unsigned long flags;
4767         bool queued, running;
4768
4769         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4770         queued = task_on_rq_queued(p);
4771         running = task_current(rq, p);
4772
4773         if (queued)
4774                 dequeue_task(rq, p, 0);
4775         if (running)
4776                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4777
4778         p->numa_preferred_nid = nid;
4779
4780         if (running)
4781                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4782         if (queued)
4783                 enqueue_task(rq, p, 0);
4784         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4785 }
4786 #endif
4787
4788 /*
4789  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4790  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4791  * 'pushing' onto another runqueue.
4792  */
4793 static int migration_cpu_stop(void *data)
4794 {
4795         struct migration_arg *arg = data;
4796
4797         /*
4798          * The original target cpu might have gone down and we might
4799          * be on another cpu but it doesn't matter.
4800          */
4801         local_irq_disable();
4802         /*
4803          * We need to explicitly wake pending tasks before running
4804          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
4805          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
4806          */
4807         sched_ttwu_pending();
4808         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4809         local_irq_enable();
4810         return 0;
4811 }
4812
4813 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4814
4815 /*
4816  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4817  * offline.
4818  */
4819 void idle_task_exit(void)
4820 {
4821         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4822
4823         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4824
4825         if (mm != &init_mm) {
4826                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4827                 finish_arch_post_lock_switch();
4828         }
4829         mmdrop(mm);
4830 }
4831
4832 /*
4833  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4834  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4835  * nr_active count is stable.
4836  *
4837  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4838  */
4839 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4840 {
4841         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4842         if (delta)
4843                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4844 }
4845
4846 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4847 {
4848 }
4849
4850 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4851         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4852 };
4853
4854 static struct task_struct fake_task = {
4855         /*
4856          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4857          */
4858         .prio = MAX_PRIO + 1,
4859         .sched_class = &fake_sched_class,
4860 };
4861
4862 /*
4863  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4864  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4865  *
4866  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4867  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4868  * because of lock validation efforts.
4869  */
4870 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4871 {
4872         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4873         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4874         int dest_cpu;
4875
4876         /*
4877          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4878          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4879          *
4880          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4881          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4882          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4883          * done here.
4884          */
4885         rq->stop = NULL;
4886
4887         /*
4888          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4889          * class method both need to have an up-to-date
4890          * value of rq->clock[_task]
4891          */
4892         update_rq_clock(rq);
4893
4894         for ( ; ; ) {
4895                 /*
4896                  * There's this thread running, bail when that's the only
4897                  * remaining thread.
4898                  */
4899                 if (rq->nr_running == 1)
4900                         break;
4901
4902                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4903                 BUG_ON(!next);
4904                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4905
4906                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4907                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4908                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4909
4910                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4911
4912                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4913         }
4914
4915         rq->stop = stop;
4916 }
4917
4918 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4919
4920 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4921
4922 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4923         {
4924                 .procname       = "sched_domain",
4925                 .mode           = 0555,
4926         },
4927         {}
4928 };
4929
4930 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4931         {
4932                 .procname       = "kernel",
4933                 .mode           = 0555,
4934                 .child          = sd_ctl_dir,
4935         },
4936         {}
4937 };
4938
4939 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4940 {
4941         struct ctl_table *entry =
4942                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4943
4944         return entry;
4945 }
4946
4947 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4948 {
4949         struct ctl_table *entry;
4950
4951         /*
4952          * In the intermediate directories, both the child directory and
4953          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4954          * will always be set. In the lowest directory the names are
4955          * static strings and all have proc handlers.
4956          */
4957         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4958                 if (entry->child)
4959                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4960                 if (entry->proc_handler == NULL)
4961                         kfree(entry->procname);
4962         }
4963
4964         kfree(*tablep);
4965         *tablep = NULL;
4966 }
4967
4968 static int min_load_idx = 0;
4969 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4970
4971 static void
4972 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4973                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4974                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4975                 bool load_idx)
4976 {
4977         entry->procname = procname;
4978         entry->data = data;
4979         entry->maxlen = maxlen;
4980         entry->mode = mode;
4981         entry->proc_handler = proc_handler;
4982
4983         if (load_idx) {
4984                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4985                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4986         }
4987 }
4988
4989 static struct ctl_table *
4990 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4991 {
4992         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4993
4994         if (table == NULL)
4995                 return NULL;
4996
4997         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4998                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4999         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5000                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5001         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5002                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5003         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5004                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5005         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5006                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5007         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5008                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5009         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5010                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5011         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5012                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5013         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5014                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5015         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5016                 &sd->cache_nice_tries,
5017                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5018         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5019                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5020         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5021                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5022                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5023         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5024                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5025         /* &table[13] is terminator */
5026
5027         return table;
5028 }
5029
5030 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5031 {
5032         struct ctl_table *entry, *table;
5033         struct sched_domain *sd;
5034         int domain_num = 0, i;
5035         char buf[32];
5036
5037         for_each_domain(cpu, sd)
5038                 domain_num++;
5039         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5040         if (table == NULL)
5041                 return NULL;
5042
5043         i = 0;
5044         for_each_domain(cpu, sd) {
5045                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5046                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5047                 entry->mode = 0555;
5048                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5049                 entry++;
5050                 i++;
5051         }
5052         return table;
5053 }
5054
5055 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5056 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5057 {
5058         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5059         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5060         char buf[32];
5061
5062         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5063         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5064
5065         if (entry == NULL)
5066                 return;
5067
5068         for_each_possible_cpu(i) {
5069                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5070                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5071                 entry->mode = 0555;
5072                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5073                 entry++;
5074         }
5075
5076         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5077         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5078 }
5079
5080 /* may be called multiple times per register */
5081 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5082 {
5083         if (sd_sysctl_header)
5084                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5085         sd_sysctl_header = NULL;
5086         if (sd_ctl_dir[0].child)
5087                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5088 }
5089 #else
5090 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5091 {
5092 }
5093 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5094 {
5095 }
5096 #endif
5097
5098 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5099 {
5100         if (!rq->online) {
5101                 const struct sched_class *class;
5102
5103                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5104                 rq->online = 1;
5105
5106                 for_each_class(class) {
5107                         if (class->rq_online)
5108                                 class->rq_online(rq);
5109                 }
5110         }
5111 }
5112
5113 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5114 {
5115         if (rq->online) {
5116                 const struct sched_class *class;
5117
5118                 for_each_class(class) {
5119                         if (class->rq_offline)
5120                                 class->rq_offline(rq);
5121                 }
5122
5123                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5124                 rq->online = 0;
5125         }
5126 }
5127
5128 /*
5129  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5130  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5131  */
5132 static int
5133 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5134 {
5135         int cpu = (long)hcpu;
5136         unsigned long flags;
5137         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5138
5139         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5140
5141         case CPU_UP_PREPARE:
5142                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5143                 break;
5144
5145         case CPU_ONLINE:
5146                 /* Update our root-domain */
5147                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5148                 if (rq->rd) {
5149                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5150
5151                         set_rq_online(rq);
5152                 }
5153                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5154                 break;
5155
5156 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5157         case CPU_DYING:
5158                 sched_ttwu_pending();
5159                 /* Update our root-domain */
5160                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5161                 if (rq->rd) {
5162                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5163                         set_rq_offline(rq);
5164                 }
5165                 migrate_tasks(cpu);
5166                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5167                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5168                 break;
5169
5170         case CPU_DEAD:
5171                 calc_load_migrate(rq);
5172                 break;
5173 #endif
5174         }
5175
5176         update_max_interval();
5177
5178         return NOTIFY_OK;
5179 }
5180
5181 /*
5182  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5183  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5184  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5185  */
5186 static struct notifier_block migration_notifier = {
5187         .notifier_call = migration_call,
5188         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5189 };
5190
5191 static void __cpuinit set_cpu_rq_start_time(void)
5192 {
5193         int cpu = smp_processor_id();
5194         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5195         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5196 }
5197
5198 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5199                                       unsigned long action, void *hcpu)
5200 {
5201         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5202         case CPU_STARTING:
5203                 set_cpu_rq_start_time();
5204                 return NOTIFY_OK;
5205         case CPU_DOWN_FAILED:
5206                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5207                 return NOTIFY_OK;
5208         default:
5209                 return NOTIFY_DONE;
5210         }
5211 }
5212
5213 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5214                                         unsigned long action, void *hcpu)
5215 {
5216         unsigned long flags;
5217         long cpu = (long)hcpu;
5218
5219         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5220         case CPU_DOWN_PREPARE:
5221                 set_cpu_active(cpu, false);
5222
5223                 /* explicitly allow suspend */
5224                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5225                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5226                         bool overflow;
5227                         int cpus;
5228
5229                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5230                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5231                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5232                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5233
5234                         if (overflow)
5235                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5236                 }
5237                 return NOTIFY_OK;
5238         }
5239
5240         return NOTIFY_DONE;
5241 }
5242
5243 static int __init migration_init(void)
5244 {
5245         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5246         int err;
5247
5248         /* Initialize migration for the boot CPU */
5249         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5250         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5251         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5252         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5253
5254         /* Register cpu active notifiers */
5255         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5256         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5257
5258         return 0;
5259 }
5260 early_initcall(migration_init);
5261 #endif
5262
5263 #ifdef CONFIG_SMP
5264
5265 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5266
5267 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5268
5269 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5270
5271 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5272 {
5273         sched_debug_enabled = 1;
5274
5275         return 0;
5276 }
5277 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5278
5279 static inline bool sched_debug(void)
5280 {
5281         return sched_debug_enabled;
5282 }
5283
5284 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5285                                   struct cpumask *groupmask)
5286 {
5287         struct sched_group *group = sd->groups;
5288         char str[256];
5289
5290         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5291         cpumask_clear(groupmask);
5292
5293         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5294
5295         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5296                 printk("does not load-balance\n");
5297                 if (sd->parent)
5298                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5299                                         " has parent");
5300                 return -1;
5301         }
5302
5303         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5304
5305         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5306                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5307                                 "CPU%d\n", cpu);
5308         }
5309         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5310                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5311                                 " CPU%d\n", cpu);
5312         }
5313
5314         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5315         do {
5316                 if (!group) {
5317                         printk("\n");
5318                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5319                         break;
5320                 }
5321
5322                 /*
5323                  * Even though we initialize ->capacity to something semi-sane,
5324                  * we leave capacity_orig unset. This allows us to detect if
5325                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5326                  */
5327                 if (!group->sgc->capacity_orig) {
5328                         printk(KERN_CONT "\n");
5329                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_capacity not set\n");
5330                         break;
5331                 }
5332
5333                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5334                         printk(KERN_CONT "\n");
5335                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5336                         break;
5337                 }
5338
5339                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5340                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5341                         printk(KERN_CONT "\n");
5342                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5343                         break;
5344                 }
5345
5346                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5347
5348                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5349
5350                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5351                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5352                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5353                                 group->sgc->capacity);
5354                 }
5355
5356                 group = group->next;
5357         } while (group != sd->groups);
5358         printk(KERN_CONT "\n");
5359
5360         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5361                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5362
5363         if (sd->parent &&
5364             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5365                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5366                         "of domain->span\n");
5367         return 0;
5368 }
5369
5370 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5371 {
5372         int level = 0;
5373
5374         if (!sched_debug_enabled)
5375                 return;
5376
5377         if (!sd) {
5378                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5379                 return;
5380         }
5381
5382         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5383
5384         for (;;) {
5385                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5386                         break;
5387                 level++;
5388                 sd = sd->parent;
5389                 if (!sd)
5390                         break;
5391         }
5392 }
5393 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5394 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5395 static inline bool sched_debug(void)
5396 {
5397         return false;
5398 }
5399 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5400
5401 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5402 {
5403         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5404                 return 1;
5405
5406         /* Following flags need at least 2 groups */
5407         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5408                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5409                          SD_BALANCE_FORK |
5410                          SD_BALANCE_EXEC |
5411                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5412                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5413                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5414                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5415                         return 0;
5416         }
5417
5418         /* Following flags don't use groups */
5419         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5420                 return 0;
5421
5422         return 1;
5423 }
5424
5425 static int
5426 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5427 {
5428         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5429
5430         if (sd_degenerate(parent))
5431                 return 1;
5432
5433         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5434                 return 0;
5435
5436         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5437         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5438                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5439                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5440                                 SD_BALANCE_FORK |
5441                                 SD_BALANCE_EXEC |
5442                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5443                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5444                                 SD_PREFER_SIBLING |
5445                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5446                 if (nr_node_ids == 1)
5447                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5448         }
5449         if (~cflags & pflags)
5450                 return 0;
5451
5452         return 1;
5453 }
5454
5455 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5456 {
5457         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5458
5459         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5460         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5461         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5462         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5463         free_cpumask_var(rd->online);
5464         free_cpumask_var(rd->span);
5465         kfree(rd);
5466 }
5467
5468 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5469 {
5470         struct root_domain *old_rd = NULL;
5471         unsigned long flags;
5472
5473         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5474
5475         if (rq->rd) {
5476                 old_rd = rq->rd;
5477
5478                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5479                         set_rq_offline(rq);
5480
5481                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5482
5483                 /*
5484                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5485                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5486                  * in this function:
5487                  */
5488                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5489                         old_rd = NULL;
5490         }
5491
5492         atomic_inc(&rd->refcount);
5493         rq->rd = rd;
5494
5495         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5496         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5497                 set_rq_online(rq);
5498
5499         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5500
5501         if (old_rd)
5502                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5503 }
5504
5505 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5506 {
5507         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5508
5509         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5510                 goto out;
5511         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5512                 goto free_span;
5513         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5514                 goto free_online;
5515         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5516                 goto free_dlo_mask;
5517
5518         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5519         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5520                 goto free_dlo_mask;
5521
5522         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5523                 goto free_rto_mask;
5524         return 0;
5525
5526 free_rto_mask:
5527         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5528 free_dlo_mask:
5529         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5530 free_online:
5531         free_cpumask_var(rd->online);
5532 free_span:
5533         free_cpumask_var(rd->span);
5534 out:
5535         return -ENOMEM;
5536 }
5537
5538 /*
5539  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5540  * members (mimicking the global state we have today).
5541  */
5542 struct root_domain def_root_domain;
5543
5544 static void init_defrootdomain(void)
5545 {
5546         init_rootdomain(&def_root_domain);
5547
5548         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5549 }
5550
5551 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5552 {
5553         struct root_domain *rd;
5554
5555         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5556         if (!rd)
5557                 return NULL;
5558
5559         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5560                 kfree(rd);
5561                 return NULL;
5562         }
5563
5564         return rd;
5565 }
5566
5567 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5568 {
5569         struct sched_group *tmp, *first;
5570
5571         if (!sg)
5572                 return;
5573
5574         first = sg;
5575         do {
5576                 tmp = sg->next;
5577
5578                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5579                         kfree(sg->sgc);
5580
5581                 kfree(sg);
5582                 sg = tmp;
5583         } while (sg != first);
5584 }
5585
5586 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5587 {
5588         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5589
5590         /*
5591          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5592          * nuke them all.
5593          */
5594         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5595                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5596         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5597                 kfree(sd->groups->sgc);
5598                 kfree(sd->groups);
5599         }
5600         kfree(sd);
5601 }
5602
5603 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5604 {
5605         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5606 }
5607
5608 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5609 {
5610         for (; sd; sd = sd->parent)
5611                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5612 }
5613
5614 /*
5615  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5616  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5617  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5618  *
5619  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5620  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5621  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5622  */
5623 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5624 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5625 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5626 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5627 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5628 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5629
5630 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5631 {
5632         struct sched_domain *sd;
5633         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5634         int id = cpu;
5635         int size = 1;
5636
5637         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5638         if (sd) {
5639                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5640                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5641                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5642         }
5643         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5644
5645         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5646         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5647         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5648
5649         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5650         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5651
5652         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5653         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5654 }
5655
5656 /*
5657  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5658  * hold the hotplug lock.
5659  */
5660 static void
5661 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5662 {
5663         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5664         struct sched_domain *tmp;
5665
5666         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5667         for (tmp = sd; tmp; ) {
5668                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5669                 if (!parent)
5670                         break;
5671
5672                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5673                         tmp->parent = parent->parent;
5674                         if (parent->parent)
5675                                 parent->parent->child = tmp;
5676                         /*
5677                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5678                          * degenerate parent; the spans match for this
5679                          * so the property transfers.
5680                          */
5681                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5682                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5683                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5684                 } else
5685                         tmp = tmp->parent;
5686         }
5687
5688         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5689                 tmp = sd;
5690                 sd = sd->parent;
5691                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5692                 if (sd)
5693                         sd->child = NULL;
5694         }
5695
5696         sched_domain_debug(sd, cpu);
5697
5698         rq_attach_root(rq, rd);
5699         tmp = rq->sd;
5700         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5701         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5702
5703         update_top_cache_domain(cpu);
5704 }
5705
5706 /* cpus with isolated domains */
5707 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5708
5709 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5710 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5711 {
5712         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5713         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5714         return 1;
5715 }
5716
5717 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5718
5719 struct s_data {
5720         struct sched_domain ** __percpu sd;
5721         struct root_domain      *rd;
5722 };
5723
5724 enum s_alloc {
5725         sa_rootdomain,
5726         sa_sd,
5727         sa_sd_storage,
5728         sa_none,
5729 };
5730
5731 /*
5732  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5733  * domain traversal.
5734  *
5735  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5736  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5737  * range.
5738  *
5739  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5740  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5741  * cpu they're built on, so check that.
5742  *
5743  */
5744 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5745 {
5746         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5747         struct sd_data *sdd = sd->private;
5748         struct sched_domain *sibling;
5749         int i;
5750
5751         for_each_cpu(i, span) {
5752                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5753                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5754                         continue;
5755
5756                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5757         }
5758 }
5759
5760 /*
5761  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5762  * of this group that's also in the iteration mask.
5763  */
5764 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5765 {
5766         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5767 }
5768
5769 static int
5770 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5771 {
5772         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5773         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5774         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5775         struct sd_data *sdd = sd->private;
5776         struct sched_domain *sibling;
5777         int i;
5778
5779         cpumask_clear(covered);
5780
5781         for_each_cpu(i, span) {
5782                 struct cpumask *sg_span;
5783
5784                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5785                         continue;
5786
5787                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5788
5789                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5790                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5791                         continue;
5792
5793                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5794                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5795
5796                 if (!sg)
5797                         goto fail;
5798
5799                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5800                 if (sibling->child)
5801                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
5802                 else
5803                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5804
5805                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5806
5807                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
5808                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
5809                         build_group_mask(sd, sg);
5810
5811                 /*
5812                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
5813                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5814                  * die on a /0 trap.
5815                  */
5816                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5817                 sg->sgc->capacity_orig = sg->sgc->capacity;
5818
5819                 /*
5820                  * Make sure the first group of this domain contains the
5821                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5822                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5823                  */
5824                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5825                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5826                         groups = sg;
5827
5828                 if (!first)
5829                         first = sg;
5830                 if (last)
5831                         last->next = sg;
5832                 last = sg;
5833                 last->next = first;
5834         }
5835         sd->groups = groups;
5836
5837         return 0;
5838
5839 fail:
5840         free_sched_groups(first, 0);
5841
5842         return -ENOMEM;
5843 }
5844
5845 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5846 {
5847         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5848         struct sched_domain *child = sd->child;
5849
5850         if (child)
5851                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5852
5853         if (sg) {
5854                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5855                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
5856                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
5857         }
5858
5859         return cpu;
5860 }
5861
5862 /*
5863  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5864  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5865  * and ->cpu_capacity to 0.
5866  *
5867  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5868  */
5869 static int
5870 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5871 {
5872         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5873         struct sd_data *sdd = sd->private;
5874         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5875         struct cpumask *covered;
5876         int i;
5877
5878         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5879         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5880
5881         if (cpu != cpumask_first(span))
5882                 return 0;
5883
5884         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5885         covered = sched_domains_tmpmask;
5886
5887         cpumask_clear(covered);
5888
5889         for_each_cpu(i, span) {
5890                 struct sched_group *sg;
5891                 int group, j;
5892
5893                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5894                         continue;
5895
5896                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5897                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5898
5899                 for_each_cpu(j, span) {
5900                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5901                                 continue;
5902
5903                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5904                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5905                 }
5906
5907                 if (!first)
5908                         first = sg;
5909                 if (last)
5910                         last->next = sg;
5911                 last = sg;
5912         }
5913         last->next = first;
5914
5915         return 0;
5916 }
5917
5918 /*
5919  * Initialize sched groups cpu_capacity.
5920  *
5921  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
5922  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5923  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
5924  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
5925  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
5926  * group having less cpu_capacity.
5927  */
5928 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
5929 {
5930         struct sched_group *sg = sd->groups;
5931
5932         WARN_ON(!sg);
5933
5934         do {
5935                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5936                 sg = sg->next;
5937         } while (sg != sd->groups);
5938
5939         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5940                 return;
5941
5942         update_group_capacity(sd, cpu);
5943         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5944 }
5945
5946 /*
5947  * Initializers for schedule domains
5948  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5949  */
5950
5951 static int default_relax_domain_level = -1;
5952 int sched_domain_level_max;
5953
5954 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5955 {
5956         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5957                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5958
5959         return 1;
5960 }
5961 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5962
5963 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5964                                  struct sched_domain_attr *attr)
5965 {
5966         int request;
5967
5968         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5969                 if (default_relax_domain_level < 0)
5970                         return;
5971                 else
5972                         request = default_relax_domain_level;
5973         } else
5974                 request = attr->relax_domain_level;
5975         if (request < sd->level) {
5976                 /* turn off idle balance on this domain */
5977                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5978         } else {
5979                 /* turn on idle balance on this domain */
5980                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5981         }
5982 }
5983
5984 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5985 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5986
5987 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5988                                  const struct cpumask *cpu_map)
5989 {
5990         switch (what) {
5991         case sa_rootdomain:
5992                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5993                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5994         case sa_sd:
5995                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5996         case sa_sd_storage:
5997                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5998         case sa_none:
5999                 break;
6000         }
6001 }
6002
6003 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6004                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6005 {
6006         memset(d, 0, sizeof(*d));
6007
6008         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6009                 return sa_sd_storage;
6010         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6011         if (!d->sd)
6012                 return sa_sd_storage;
6013         d->rd = alloc_rootdomain();
6014         if (!d->rd)
6015                 return sa_sd;
6016         return sa_rootdomain;
6017 }
6018
6019 /*
6020  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6021  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6022  * will not free the data we're using.
6023  */
6024 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6025 {
6026         struct sd_data *sdd = sd->private;
6027
6028         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6029         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6030
6031         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6032                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6033
6034         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6035                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6036 }
6037
6038 #ifdef CONFIG_NUMA
6039 static int sched_domains_numa_levels;
6040 static int *sched_domains_numa_distance;
6041 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6042 static int sched_domains_curr_level;
6043 #endif
6044
6045 /*
6046  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6047  *
6048  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6049  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6050  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6051  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6052  *
6053  * Odd one out:
6054  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6055  */
6056 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6057         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6058          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6059          SD_NUMA |                      \
6060          SD_ASYM_PACKING |              \
6061          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6062
6063 static struct sched_domain *
6064 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6065 {
6066         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6067         int sd_weight, sd_flags = 0;
6068
6069 #ifdef CONFIG_NUMA
6070         /*
6071          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6072          */
6073         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6074 #endif
6075
6076         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6077
6078         if (tl->sd_flags)
6079                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6080         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6081                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6082                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6083
6084         *sd = (struct sched_domain){
6085                 .min_interval           = sd_weight,
6086                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6087                 .busy_factor            = 32,
6088                 .imbalance_pct          = 125,
6089
6090                 .cache_nice_tries       = 0,
6091                 .busy_idx               = 0,
6092                 .idle_idx               = 0,
6093                 .newidle_idx            = 0,
6094                 .wake_idx               = 0,
6095                 .forkexec_idx           = 0,
6096
6097                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6098                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6099                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6100                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6101                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6102                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6103                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6104                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6105                                         | 0*SD_SERIALIZE
6106                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6107                                         | 0*SD_NUMA
6108                                         | sd_flags
6109                                         ,
6110
6111                 .last_balance           = jiffies,
6112                 .balance_interval       = sd_weight,
6113                 .smt_gain               = 0,
6114                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6115                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6116 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6117                 .name                   = tl->name,
6118 #endif
6119         };
6120
6121         /*
6122          * Convert topological properties into behaviour.
6123          */
6124
6125         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6126                 sd->imbalance_pct = 110;
6127                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6128
6129         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6130                 sd->imbalance_pct = 117;
6131                 sd->cache_nice_tries = 1;
6132                 sd->busy_idx = 2;
6133
6134 #ifdef CONFIG_NUMA
6135         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6136                 sd->cache_nice_tries = 2;
6137                 sd->busy_idx = 3;
6138                 sd->idle_idx = 2;
6139
6140                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6141                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6142                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6143                                        SD_BALANCE_FORK |
6144                                        SD_WAKE_AFFINE);
6145                 }
6146
6147 #endif
6148         } else {
6149                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6150                 sd->cache_nice_tries = 1;
6151                 sd->busy_idx = 2;
6152                 sd->idle_idx = 1;
6153         }
6154
6155         sd->private = &tl->data;
6156
6157         return sd;
6158 }
6159
6160 /*
6161  * Topology list, bottom-up.
6162  */
6163 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6164 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6165         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6166 #endif
6167 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6168         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6169 #endif
6170         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6171         { NULL, },
6172 };
6173
6174 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6175
6176 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6177         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6178
6179 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6180 {
6181         sched_domain_topology = tl;
6182 }
6183
6184 #ifdef CONFIG_NUMA
6185
6186 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6187 {
6188         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6189 }
6190
6191 static void sched_numa_warn(const char *str)
6192 {
6193         static int done = false;
6194         int i,j;
6195
6196         if (done)
6197                 return;
6198
6199         done = true;
6200
6201         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6202
6203         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6204                 printk(KERN_WARNING "  ");
6205                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6206                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6207                 printk(KERN_CONT "\n");
6208         }
6209         printk(KERN_WARNING "\n");
6210 }
6211
6212 static bool find_numa_distance(int distance)
6213 {
6214         int i;
6215
6216         if (distance == node_distance(0, 0))
6217                 return true;
6218
6219         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6220                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6221                         return true;
6222         }
6223
6224         return false;
6225 }
6226
6227 static void sched_init_numa(void)
6228 {
6229         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6230         struct sched_domain_topology_level *tl;
6231         int level = 0;
6232         int i, j, k;
6233
6234         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6235         if (!sched_domains_numa_distance)
6236                 return;
6237
6238         /*
6239          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6240          * unique distances in the node_distance() table.
6241          *
6242          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6243          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6244          */
6245         next_distance = curr_distance;
6246         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6247                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6248                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6249                                 int distance = node_distance(i, k);
6250
6251                                 if (distance > curr_distance &&
6252                                     (distance < next_distance ||
6253                                      next_distance == curr_distance))
6254                                         next_distance = distance;
6255
6256                                 /*
6257                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6258                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6259                                  * equally connected to A.
6260                                  */
6261                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6262                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6263
6264                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6265                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6266                         }
6267                         if (next_distance != curr_distance) {
6268                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6269                                 sched_domains_numa_levels = level;
6270                                 curr_distance = next_distance;
6271                         } else break;
6272                 }
6273
6274                 /*
6275                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6276                  */
6277                 if (!sched_debug())
6278                         break;
6279         }
6280         /*
6281          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6282          * identity distance node_distance(i,i).
6283          *
6284          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6285          * numbers.
6286          */
6287
6288         /*
6289          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6290          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6291          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6292          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6293          * in other functions.
6294          *
6295          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6296          */
6297         sched_domains_numa_levels = 0;
6298
6299         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6300         if (!sched_domains_numa_masks)
6301                 return;
6302
6303         /*
6304          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6305          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6306          */
6307         for (i = 0; i < level; i++) {
6308                 sched_domains_numa_masks[i] =
6309                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6310                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6311                         return;
6312
6313                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6314                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6315                         if (!mask)
6316                                 return;
6317
6318                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6319
6320                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6321                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6322                                         continue;
6323
6324                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6325                         }
6326                 }
6327         }
6328
6329         /* Compute default topology size */
6330         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6331
6332         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6333                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6334         if (!tl)
6335                 return;
6336
6337         /*
6338          * Copy the default topology bits..
6339          */
6340         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6341                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6342
6343         /*
6344          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6345          */
6346         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6347                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6348                         .mask = sd_numa_mask,
6349                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6350                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6351                         .numa_level = j,
6352                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6353                 };
6354         }
6355
6356         sched_domain_topology = tl;
6357
6358         sched_domains_numa_levels = level;
6359 }
6360
6361 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6362 {
6363         int i, j;
6364         int node = cpu_to_node(cpu);
6365
6366         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6367                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6368                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6369                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6370                 }
6371         }
6372 }
6373
6374 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6375 {
6376         int i, j;
6377         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6378                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6379                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6380         }
6381 }
6382
6383 /*
6384  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6385  * are onlined.
6386  */
6387 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6388                                            unsigned long action,
6389                                            void *hcpu)
6390 {
6391         int cpu = (long)hcpu;
6392
6393         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6394         case CPU_ONLINE:
6395                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6396                 break;
6397
6398         case CPU_DEAD:
6399                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6400                 break;
6401
6402         default:
6403                 return NOTIFY_DONE;
6404         }
6405
6406         return NOTIFY_OK;
6407 }
6408 #else
6409 static inline void sched_init_numa(void)
6410 {
6411 }
6412
6413 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6414                                            unsigned long action,
6415                                            void *hcpu)
6416 {
6417         return 0;
6418 }
6419 #endif /* CONFIG_NUMA */
6420
6421 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6422 {
6423         struct sched_domain_topology_level *tl;
6424         int j;
6425
6426         for_each_sd_topology(tl) {
6427                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6428
6429                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6430                 if (!sdd->sd)
6431                         return -ENOMEM;
6432
6433                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6434                 if (!sdd->sg)
6435                         return -ENOMEM;
6436
6437                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6438                 if (!sdd->sgc)
6439                         return -ENOMEM;
6440
6441                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6442                         struct sched_domain *sd;
6443                         struct sched_group *sg;
6444                         struct sched_group_capacity *sgc;
6445
6446                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6447                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6448                         if (!sd)
6449                                 return -ENOMEM;
6450
6451                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6452
6453                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6454                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6455                         if (!sg)
6456                                 return -ENOMEM;
6457
6458                         sg->next = sg;
6459
6460                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6461
6462                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6463                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6464                         if (!sgc)
6465                                 return -ENOMEM;
6466
6467                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6468                 }
6469         }
6470
6471         return 0;
6472 }
6473
6474 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6475 {
6476         struct sched_domain_topology_level *tl;
6477         int j;
6478
6479         for_each_sd_topology(tl) {
6480                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6481
6482                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6483                         struct sched_domain *sd;
6484
6485                         if (sdd->sd) {
6486                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6487                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6488                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6489                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6490                         }
6491
6492                         if (sdd->sg)
6493                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6494                         if (sdd->sgc)
6495                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6496                 }
6497                 free_percpu(sdd->sd);
6498                 sdd->sd = NULL;
6499                 free_percpu(sdd->sg);
6500                 sdd->sg = NULL;
6501                 free_percpu(sdd->sgc);
6502                 sdd->sgc = NULL;
6503         }
6504 }
6505
6506 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6507                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6508                 struct sched_domain *child, int cpu)
6509 {
6510         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6511         if (!sd)
6512                 return child;
6513
6514         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6515         if (child) {
6516                 sd->level = child->level + 1;
6517                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6518                 child->parent = sd;
6519                 sd->child = child;
6520
6521                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6522                                     sched_domain_span(sd))) {
6523                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6524 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6525                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6526                                         child->name, sd->name);
6527 #endif
6528                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6529                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6530                                    sched_domain_span(sd),
6531                                    sched_domain_span(child));
6532                 }
6533
6534         }
6535         set_domain_attribute(sd, attr);
6536
6537         return sd;
6538 }
6539
6540 /*
6541  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6542  * to the individual cpus
6543  */
6544 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6545                                struct sched_domain_attr *attr)
6546 {
6547         enum s_alloc alloc_state;
6548         struct sched_domain *sd;
6549         struct s_data d;
6550         int i, ret = -ENOMEM;
6551
6552         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6553         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6554                 goto error;
6555
6556         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6557         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6558                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6559
6560                 sd = NULL;
6561                 for_each_sd_topology(tl) {
6562                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6563                         if (tl == sched_domain_topology)
6564                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6565                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6566                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6567                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6568                                 break;
6569                 }
6570         }
6571
6572         /* Build the groups for the domains */
6573         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6574                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6575                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6576                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6577                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6578                                         goto error;
6579                         } else {
6580                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6581                                         goto error;
6582                         }
6583                 }
6584         }
6585
6586         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6587         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6588                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6589                         continue;
6590
6591                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6592                         claim_allocations(i, sd);
6593                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6594                 }
6595         }
6596
6597         /* Attach the domains */
6598         rcu_read_lock();
6599         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6600                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6601                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6602         }
6603         rcu_read_unlock();
6604
6605         ret = 0;
6606 error:
6607         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6608         return ret;
6609 }
6610
6611 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6612 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6613 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6614                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6615
6616 /*
6617  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6618  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6619  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6620  */
6621 static cpumask_var_t fallback_doms;
6622
6623 /*
6624  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6625  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6626  * or 0 if it stayed the same.
6627  */
6628 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6629 {
6630         return 0;
6631 }
6632
6633 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6634 {
6635         int i;
6636         cpumask_var_t *doms;
6637
6638         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6639         if (!doms)
6640                 return NULL;
6641         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6642                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6643                         free_sched_domains(doms, i);
6644                         return NULL;
6645                 }
6646         }
6647         return doms;
6648 }
6649
6650 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6651 {
6652         unsigned int i;
6653         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6654                 free_cpumask_var(doms[i]);
6655         kfree(doms);
6656 }
6657
6658 /*
6659  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6660  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6661  * exclude other special cases in the future.
6662  */
6663 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6664 {
6665         int err;
6666
6667         arch_update_cpu_topology();
6668         ndoms_cur = 1;
6669         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6670         if (!doms_cur)
6671                 doms_cur = &fallback_doms;
6672         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6673         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6674         register_sched_domain_sysctl();
6675
6676         return err;
6677 }
6678
6679 /*
6680  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6681  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6682  */
6683 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6684 {
6685         int i;
6686
6687         rcu_read_lock();
6688         for_each_cpu(i, cpu_map)
6689                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6690         rcu_read_unlock();
6691 }
6692
6693 /* handle null as "default" */
6694 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6695                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6696 {
6697         struct sched_domain_attr tmp;
6698
6699         /* fast path */
6700         if (!new && !cur)
6701                 return 1;
6702
6703         tmp = SD_ATTR_INIT;
6704         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6705                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6706                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6707 }
6708
6709 /*
6710  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6711  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6712  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6713  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6714  *
6715  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6716  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6717  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6718  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6719  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6720  * it as it is.
6721  *
6722  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6723  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6724  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6725  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6726  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6727  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6728  *
6729  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6730  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6731  * and it will not create the default domain.
6732  *
6733  * Call with hotplug lock held
6734  */
6735 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6736                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6737 {
6738         int i, j, n;
6739         int new_topology;
6740
6741         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6742
6743         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6744         unregister_sched_domain_sysctl();
6745
6746         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6747         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6748
6749         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6750
6751         /* Destroy deleted domains */
6752         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6753                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6754                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6755                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6756                                 goto match1;
6757                 }
6758                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6759                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6760 match1:
6761                 ;
6762         }
6763
6764         n = ndoms_cur;
6765         if (doms_new == NULL) {
6766                 n = 0;
6767                 doms_new = &fallback_doms;
6768                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6769                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6770         }
6771
6772         /* Build new domains */
6773         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6774                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6775                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6776                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6777                                 goto match2;
6778                 }
6779                 /* no match - add a new doms_new */
6780                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6781 match2:
6782                 ;
6783         }
6784
6785         /* Remember the new sched domains */
6786         if (doms_cur != &fallback_doms)
6787                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6788         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6789         doms_cur = doms_new;
6790         dattr_cur = dattr_new;
6791         ndoms_cur = ndoms_new;
6792
6793         register_sched_domain_sysctl();
6794
6795         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6796 }
6797
6798 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6799
6800 /*
6801  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6802  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6803  * around partition_sched_domains().
6804  *
6805  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6806  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6807  */
6808 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6809                              void *hcpu)
6810 {
6811         switch (action) {
6812         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6813         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6814
6815                 /*
6816                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6817                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6818                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6819                  * domain, ignoring cpusets.
6820                  */
6821                 num_cpus_frozen--;
6822                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6823                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6824                         break;
6825                 }
6826
6827                 /*
6828                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6829                  * restore the original sched domains by considering the
6830                  * cpuset configurations.
6831                  */
6832
6833         case CPU_ONLINE:
6834         case CPU_DOWN_FAILED:
6835                 cpuset_update_active_cpus(true);
6836                 break;
6837         default:
6838                 return NOTIFY_DONE;
6839         }
6840         return NOTIFY_OK;
6841 }
6842
6843 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6844                                void *hcpu)
6845 {
6846         switch (action) {
6847         case CPU_DOWN_PREPARE:
6848                 cpuset_update_active_cpus(false);
6849                 break;
6850         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6851                 num_cpus_frozen++;
6852                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6853                 break;
6854         default:
6855                 return NOTIFY_DONE;
6856         }
6857         return NOTIFY_OK;
6858 }
6859
6860 void __init sched_init_smp(void)
6861 {
6862         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6863
6864         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6865         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6866
6867         sched_init_numa();
6868
6869         /*
6870          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6871          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6872          * happen.
6873          */
6874         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6875         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6876         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6877         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6878                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6879         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6880
6881         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6882         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6883         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6884
6885         init_hrtick();
6886
6887         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6888         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6889                 BUG();
6890         sched_init_granularity();
6891         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6892
6893         init_sched_rt_class();
6894         init_sched_dl_class();
6895 }
6896 #else
6897 void __init sched_init_smp(void)
6898 {
6899         sched_init_granularity();
6900 }
6901 #endif /* CONFIG_SMP */
6902
6903 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6904
6905 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6906 {
6907         return in_lock_functions(addr) ||
6908                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6909                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6910 }
6911
6912 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6913 /*
6914  * Default task group.
6915  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6916  */
6917 struct task_group root_task_group;
6918 LIST_HEAD(task_groups);
6919 #endif
6920
6921 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6922
6923 void __init sched_init(void)
6924 {
6925         int i, j;
6926         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6927
6928 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6929         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6930 #endif
6931 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6932         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6933 #endif
6934 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6935         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6936 #endif
6937         if (alloc_size) {
6938                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6939
6940 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6941                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6942                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6943
6944                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6945                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6946
6947 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6948 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6949                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6950                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6951
6952                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6953                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6954
6955 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6956 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6957                 for_each_possible_cpu(i) {
6958                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6959                         ptr += cpumask_size();
6960                 }
6961 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6962         }
6963
6964         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6965                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6966         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6967                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6968
6969 #ifdef CONFIG_SMP
6970         init_defrootdomain();
6971 #endif
6972
6973 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6974         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6975                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6976 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6977
6978 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6979         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6980         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6981         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6982         autogroup_init(&init_task);
6983
6984 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6985
6986         for_each_possible_cpu(i) {
6987                 struct rq *rq;
6988
6989                 rq = cpu_rq(i);
6990                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6991                 rq->nr_running = 0;
6992                 rq->calc_load_active = 0;
6993                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6994                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6995                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6996                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6997 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6998                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6999                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7000                 /*
7001                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7002                  *
7003                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7004                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7005                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7006                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7007                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7008                  * (se->load.weight).
7009                  *
7010                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7011                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7012                  * then A0's share of the cpu resource is:
7013                  *
7014                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7015                  *
7016                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7017                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7018                  */
7019                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7020                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7021 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7022
7023                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7024 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7025                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7026 #endif
7027
7028                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7029                         rq->cpu_load[j] = 0;
7030
7031                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7032
7033 #ifdef CONFIG_SMP
7034                 rq->sd = NULL;
7035                 rq->rd = NULL;
7036                 rq->cpu_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7037                 rq->post_schedule = 0;
7038                 rq->active_balance = 0;
7039                 rq->next_balance = jiffies;
7040                 rq->push_cpu = 0;
7041                 rq->cpu = i;
7042                 rq->online = 0;
7043                 rq->idle_stamp = 0;
7044                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7045                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7046
7047                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7048
7049                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7050 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7051                 rq->nohz_flags = 0;
7052 #endif
7053 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7054                 rq->last_sched_tick = 0;
7055 #endif
7056 #endif
7057                 init_rq_hrtick(rq);
7058                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7059         }
7060
7061         set_load_weight(&init_task);
7062
7063 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7064         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7065 #endif
7066
7067         /*
7068          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7069          */
7070         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7071         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7072
7073         /*
7074          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7075          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7076          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7077          * when this runqueue becomes "idle".
7078          */
7079         init_idle(current, smp_processor_id());
7080
7081         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7082
7083         /*
7084          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7085          */
7086         current->sched_class = &fair_sched_class;
7087
7088 #ifdef CONFIG_SMP
7089         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7090         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7091         if (cpu_isolated_map == NULL)
7092                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7093         idle_thread_set_boot_cpu();
7094         set_cpu_rq_start_time();
7095 #endif
7096         init_sched_fair_class();
7097
7098         scheduler_running = 1;
7099 }
7100
7101 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7102 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7103 {
7104         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7105
7106         return (nested == preempt_offset);
7107 }
7108
7109 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7110 {
7111         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7112
7113         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7114         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7115              !is_idle_task(current)) ||
7116             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7117                 return;
7118         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7119                 return;
7120         prev_jiffy = jiffies;
7121
7122         printk(KERN_ERR
7123                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7124                         file, line);
7125         printk(KERN_ERR
7126                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7127                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7128                         current->pid, current->comm);
7129
7130         debug_show_held_locks(current);
7131         if (irqs_disabled())
7132                 print_irqtrace_events(current);
7133 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7134         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7135                 pr_err("Preemption disabled at:");
7136                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7137                 pr_cont("\n");
7138         }
7139 #endif
7140         dump_stack();
7141 }
7142 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7143 #endif
7144
7145 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7146 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7147 {
7148         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7149         struct sched_attr attr = {
7150                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7151         };
7152         int old_prio = p->prio;
7153         int queued;
7154
7155         queued = task_on_rq_queued(p);
7156         if (queued)
7157                 dequeue_task(rq, p, 0);
7158         __setscheduler(rq, p, &attr);
7159         if (queued) {
7160                 enqueue_task(rq, p, 0);
7161                 resched_curr(rq);
7162         }
7163
7164         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7165 }
7166
7167 void normalize_rt_tasks(void)
7168 {
7169         struct task_struct *g, *p;
7170         unsigned long flags;
7171         struct rq *rq;
7172
7173         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7174         for_each_process_thread(g, p) {
7175                 /*
7176                  * Only normalize user tasks:
7177                  */
7178                 if (!p->mm)
7179                         continue;
7180
7181                 p->se.exec_start                = 0;
7182 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7183                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7184                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7185                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7186 #endif
7187
7188                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7189                         /*
7190                          * Renice negative nice level userspace
7191                          * tasks back to 0:
7192                          */
7193                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7194                                 set_user_nice(p, 0);
7195                         continue;
7196                 }
7197
7198                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7199                 rq = __task_rq_lock(p);
7200
7201                 normalize_task(rq, p);
7202
7203                 __task_rq_unlock(rq);
7204                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7205         }
7206         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7207 }
7208
7209 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7210
7211 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7212 /*
7213  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7214  *
7215  * They can only be called when the whole system has been
7216  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7217  * activity can take place. Using them for anything else would
7218  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7219  * under any other configuration.
7220  */
7221
7222 /**
7223  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7224  * @cpu: the processor in question.
7225  *
7226  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7227  *
7228  * Return: The current task for @cpu.
7229  */
7230 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7231 {
7232         return cpu_curr(cpu);
7233 }
7234
7235 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7236
7237 #ifdef CONFIG_IA64
7238 /**
7239  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7240  * @cpu: the processor in question.
7241  * @p: the task pointer to set.
7242  *
7243  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7244  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7245  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7246  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7247  * and caller must save the original value of the current task (see
7248  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7249  * re-starting the system.
7250  *
7251  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7252  */
7253 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7254 {
7255         cpu_curr(cpu) = p;
7256 }
7257
7258 #endif
7259
7260 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7261 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7262 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7263
7264 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7265 {
7266         free_fair_sched_group(tg);
7267         free_rt_sched_group(tg);
7268         autogroup_free(tg);
7269         kfree(tg);
7270 }
7271
7272 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7273 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7274 {
7275         struct task_group *tg;
7276
7277         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7278         if (!tg)
7279                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7280
7281         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7282                 goto err;
7283
7284         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7285                 goto err;
7286
7287         return tg;
7288
7289 err:
7290         free_sched_group(tg);
7291         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7292 }
7293
7294 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7295 {
7296         unsigned long flags;
7297
7298         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7299         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7300
7301         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7302
7303         tg->parent = parent;
7304         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7305         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7306         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7307 }
7308
7309 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7310 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7311 {
7312         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7313         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7314 }
7315
7316 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7317 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7318 {
7319         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7320         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7321 }
7322
7323 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7324 {
7325         unsigned long flags;
7326         int i;
7327
7328         /* end participation in shares distribution */
7329         for_each_possible_cpu(i)
7330                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7331
7332         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7333         list_del_rcu(&tg->list);
7334         list_del_rcu(&tg->siblings);
7335         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7336 }
7337
7338 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7339  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7340  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7341  *      reflect its new group.
7342  */
7343 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7344 {
7345         struct task_group *tg;
7346         int queued, running;
7347         unsigned long flags;
7348         struct rq *rq;
7349
7350         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7351
7352         running = task_current(rq, tsk);
7353         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7354
7355         if (queued)
7356                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7357         if (unlikely(running))
7358                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7359
7360         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7361                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7362                           struct task_group, css);
7363         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7364         tsk->sched_task_group = tg;
7365
7366 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7367         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7368                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, queued);
7369         else
7370 #endif
7371                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7372
7373         if (unlikely(running))
7374                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7375         if (queued)
7376                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7377
7378         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7379 }
7380 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7381
7382 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7383 /*
7384  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7385  */
7386 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7387
7388 /* Must be called with tasklist_lock held */
7389 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7390 {
7391         struct task_struct *g, *p;
7392
7393         for_each_process_thread(g, p) {
7394                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7395                         return 1;
7396         }
7397
7398         return 0;
7399 }
7400
7401 struct rt_schedulable_data {
7402         struct task_group *tg;
7403         u64 rt_period;
7404         u64 rt_runtime;
7405 };
7406
7407 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7408 {
7409         struct rt_schedulable_data *d = data;
7410         struct task_group *child;
7411         unsigned long total, sum = 0;
7412         u64 period, runtime;
7413
7414         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7415         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7416
7417         if (tg == d->tg) {
7418                 period = d->rt_period;
7419                 runtime = d->rt_runtime;
7420         }
7421
7422         /*
7423          * Cannot have more runtime than the period.
7424          */
7425         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7426                 return -EINVAL;
7427
7428         /*
7429          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7430          */
7431         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7432                 return -EBUSY;
7433
7434         total = to_ratio(period, runtime);
7435
7436         /*
7437          * Nobody can have more than the global setting allows.
7438          */
7439         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7440                 return -EINVAL;
7441
7442         /*
7443          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7444          */
7445         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7446                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7447                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7448
7449                 if (child == d->tg) {
7450                         period = d->rt_period;
7451                         runtime = d->rt_runtime;
7452                 }
7453
7454                 sum += to_ratio(period, runtime);
7455         }
7456
7457         if (sum > total)
7458                 return -EINVAL;
7459
7460         return 0;
7461 }
7462
7463 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7464 {
7465         int ret;
7466
7467         struct rt_schedulable_data data = {
7468                 .tg = tg,
7469                 .rt_period = period,
7470                 .rt_runtime = runtime,
7471         };
7472
7473         rcu_read_lock();
7474         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7475         rcu_read_unlock();
7476
7477         return ret;
7478 }
7479
7480 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7481                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7482 {
7483         int i, err = 0;
7484
7485         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7486         read_lock(&tasklist_lock);
7487         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7488         if (err)
7489                 goto unlock;
7490
7491         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7492         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7493         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7494
7495         for_each_possible_cpu(i) {
7496                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7497
7498                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7499                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7500                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7501         }
7502         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7503 unlock:
7504         read_unlock(&tasklist_lock);
7505         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7506
7507         return err;
7508 }
7509
7510 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7511 {
7512         u64 rt_runtime, rt_period;
7513
7514         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7515         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7516         if (rt_runtime_us < 0)
7517                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7518
7519         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7520 }
7521
7522 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7523 {
7524         u64 rt_runtime_us;
7525
7526         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7527                 return -1;
7528
7529         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7530         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7531         return rt_runtime_us;
7532 }
7533
7534 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7535 {
7536         u64 rt_runtime, rt_period;
7537
7538         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7539         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7540
7541         if (rt_period == 0)
7542                 return -EINVAL;
7543
7544         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7545 }
7546
7547 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7548 {
7549         u64 rt_period_us;
7550
7551         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7552         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7553         return rt_period_us;
7554 }
7555 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7556
7557 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7558 static int sched_rt_global_constraints(void)
7559 {
7560         int ret = 0;
7561
7562         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7563         read_lock(&tasklist_lock);
7564         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7565         read_unlock(&tasklist_lock);
7566         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7567
7568         return ret;
7569 }
7570
7571 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7572 {
7573         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7574         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7575                 return 0;
7576
7577         return 1;
7578 }
7579
7580 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7581 static int sched_rt_global_constraints(void)
7582 {
7583         unsigned long flags;
7584         int i, ret = 0;
7585
7586         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7587         for_each_possible_cpu(i) {
7588                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7589
7590                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7591                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7592                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7593         }
7594         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7595
7596         return ret;
7597 }
7598 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7599
7600 static int sched_dl_global_constraints(void)
7601 {
7602         u64 runtime = global_rt_runtime();
7603         u64 period = global_rt_period();
7604         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7605         int cpu, ret = 0;
7606         unsigned long flags;
7607
7608         /*
7609          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7610          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7611          * any of the root_domains.
7612          *
7613          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7614          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7615          * solutions is welcome!
7616          */
7617         for_each_possible_cpu(cpu) {
7618                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7619
7620                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7621                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7622                         ret = -EBUSY;
7623                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7624
7625                 if (ret)
7626                         break;
7627         }
7628
7629         return ret;
7630 }
7631
7632 static void sched_dl_do_global(void)
7633 {
7634         u64 new_bw = -1;
7635         int cpu;
7636         unsigned long flags;
7637
7638         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7639         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7640
7641         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7642                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7643
7644         /*
7645          * FIXME: As above...
7646          */
7647         for_each_possible_cpu(cpu) {
7648                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7649
7650                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7651                 dl_b->bw = new_bw;
7652                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7653         }
7654 }
7655
7656 static int sched_rt_global_validate(void)
7657 {
7658         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7659                 return -EINVAL;
7660
7661         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7662                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7663                 return -EINVAL;
7664
7665         return 0;
7666 }
7667
7668 static void sched_rt_do_global(void)
7669 {
7670         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7671         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7672 }
7673
7674 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7675                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7676                 loff_t *ppos)
7677 {
7678         int old_period, old_runtime;
7679         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7680         int ret;
7681
7682         mutex_lock(&mutex);
7683         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7684         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7685
7686         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7687
7688         if (!ret && write) {
7689                 ret = sched_rt_global_validate();
7690                 if (ret)
7691                         goto undo;
7692
7693                 ret = sched_rt_global_constraints();
7694                 if (ret)
7695                         goto undo;
7696
7697                 ret = sched_dl_global_constraints();
7698                 if (ret)
7699                         goto undo;
7700
7701                 sched_rt_do_global();
7702                 sched_dl_do_global();
7703         }
7704         if (0) {
7705 undo:
7706                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7707                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7708         }
7709         mutex_unlock(&mutex);
7710
7711         return ret;
7712 }
7713
7714 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7715                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7716                 loff_t *ppos)
7717 {
7718         int ret;
7719         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7720
7721         mutex_lock(&mutex);
7722         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7723         /* make sure that internally we keep jiffies */
7724         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7725         if (!ret && write) {
7726                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7727                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7728         }
7729         mutex_unlock(&mutex);
7730         return ret;
7731 }
7732
7733 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7734
7735 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7736 {
7737         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7738 }
7739
7740 static struct cgroup_subsys_state *
7741 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7742 {
7743         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7744         struct task_group *tg;
7745
7746         if (!parent) {
7747                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7748                 return &root_task_group.css;
7749         }
7750
7751         tg = sched_create_group(parent);
7752         if (IS_ERR(tg))
7753                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7754
7755         return &tg->css;
7756 }
7757
7758 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7759 {
7760         struct task_group *tg = css_tg(css);
7761         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
7762
7763         if (parent)
7764                 sched_online_group(tg, parent);
7765         return 0;
7766 }
7767
7768 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7769 {
7770         struct task_group *tg = css_tg(css);
7771
7772         sched_destroy_group(tg);
7773 }
7774
7775 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7776 {
7777         struct task_group *tg = css_tg(css);
7778
7779         sched_offline_group(tg);
7780 }
7781
7782 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7783                                  struct cgroup_taskset *tset)
7784 {
7785         struct task_struct *task;
7786
7787         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7788 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7789                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7790                         return -EINVAL;
7791 #else
7792                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7793                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7794                         return -EINVAL;
7795 #endif
7796         }
7797         return 0;
7798 }
7799
7800 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7801                               struct cgroup_taskset *tset)
7802 {
7803         struct task_struct *task;
7804
7805         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7806                 sched_move_task(task);
7807 }
7808
7809 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7810                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7811                             struct task_struct *task)
7812 {
7813         /*
7814          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7815          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7816          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7817          */
7818         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7819                 return;
7820
7821         sched_move_task(task);
7822 }
7823
7824 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7825 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7826                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7827 {
7828         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7829 }
7830
7831 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7832                                struct cftype *cft)
7833 {
7834         struct task_group *tg = css_tg(css);
7835
7836         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7837 }
7838
7839 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7840 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7841
7842 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7843 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7844
7845 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7846
7847 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7848 {
7849         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7850         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7851
7852         if (tg == &root_task_group)
7853                 return -EINVAL;
7854
7855         /*
7856          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7857          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7858          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7859          */
7860         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7861                 return -EINVAL;
7862
7863         /*
7864          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7865          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7866          * feasibility.
7867          */
7868         if (period > max_cfs_quota_period)
7869                 return -EINVAL;
7870
7871         /*
7872          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
7873          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
7874          */
7875         get_online_cpus();
7876         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7877         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7878         if (ret)
7879                 goto out_unlock;
7880
7881         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7882         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7883         /*
7884          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7885          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7886          */
7887         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7888                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7889         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7890         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7891         cfs_b->quota = quota;
7892
7893         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7894         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7895         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7896                 /* force a reprogram */
7897                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b, true);
7898         }
7899         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7900
7901         for_each_online_cpu(i) {
7902                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7903                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7904
7905                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7906                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7907                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7908
7909                 if (cfs_rq->throttled)
7910                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7911                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7912         }
7913         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7914                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7915 out_unlock:
7916         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7917         put_online_cpus();
7918
7919         return ret;
7920 }
7921
7922 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7923 {
7924         u64 quota, period;
7925
7926         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7927         if (cfs_quota_us < 0)
7928                 quota = RUNTIME_INF;
7929         else
7930                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7931
7932         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7933 }
7934
7935 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7936 {
7937         u64 quota_us;
7938
7939         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7940                 return -1;
7941
7942         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7943         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7944
7945         return quota_us;
7946 }
7947
7948 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7949 {
7950         u64 quota, period;
7951
7952         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7953         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7954
7955         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7956 }
7957
7958 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7959 {
7960         u64 cfs_period_us;
7961
7962         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7963         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7964
7965         return cfs_period_us;
7966 }
7967
7968 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7969                                   struct cftype *cft)
7970 {
7971         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7972 }
7973
7974 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7975                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7976 {
7977         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7978 }
7979
7980 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7981                                    struct cftype *cft)
7982 {
7983         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7984 }
7985
7986 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7987                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7988 {
7989         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7990 }
7991
7992 struct cfs_schedulable_data {
7993         struct task_group *tg;
7994         u64 period, quota;
7995 };
7996
7997 /*
7998  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7999  * note: units are usecs
8000  */
8001 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8002                                struct cfs_schedulable_data *d)
8003 {
8004         u64 quota, period;
8005
8006         if (tg == d->tg) {
8007                 period = d->period;
8008                 quota = d->quota;
8009         } else {
8010                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8011                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8012         }
8013
8014         /* note: these should typically be equivalent */
8015         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8016                 return RUNTIME_INF;
8017
8018         return to_ratio(period, quota);
8019 }
8020
8021 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8022 {
8023         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8024         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8025         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8026
8027         if (!tg->parent) {
8028                 quota = RUNTIME_INF;
8029         } else {
8030                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8031
8032                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8033                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
8034
8035                 /*
8036                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8037                  * limit is set
8038                  */
8039                 if (quota == RUNTIME_INF)
8040                         quota = parent_quota;
8041                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8042                         return -EINVAL;
8043         }
8044         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
8045
8046         return 0;
8047 }
8048
8049 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8050 {
8051         int ret;
8052         struct cfs_schedulable_data data = {
8053                 .tg = tg,
8054                 .period = period,
8055                 .quota = quota,
8056         };
8057
8058         if (quota != RUNTIME_INF) {
8059                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8060                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8061         }
8062
8063         rcu_read_lock();
8064         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8065         rcu_read_unlock();
8066
8067         return ret;
8068 }
8069
8070 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8071 {
8072         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8073         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8074
8075         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8076         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8077         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8078
8079         return 0;
8080 }
8081 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8082 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8083
8084 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8085 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8086                                 struct cftype *cft, s64 val)
8087 {
8088         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8089 }
8090
8091 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8092                                struct cftype *cft)
8093 {
8094         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8095 }
8096
8097 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8098                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8099 {
8100         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8101 }
8102
8103 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8104                                    struct cftype *cft)
8105 {
8106         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8107 }
8108 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8109
8110 static struct cftype cpu_files[] = {
8111 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8112         {
8113                 .name = "shares",
8114                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8115                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8116         },
8117 #endif
8118 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8119         {
8120                 .name = "cfs_quota_us",
8121                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8122                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8123         },
8124         {
8125                 .name = "cfs_period_us",
8126                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8127                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8128         },
8129         {
8130                 .name = "stat",
8131                 .seq_show = cpu_stats_show,
8132         },
8133 #endif
8134 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8135         {
8136                 .name = "rt_runtime_us",
8137                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8138                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8139         },
8140         {
8141                 .name = "rt_period_us",
8142                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8143                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8144         },
8145 #endif
8146         { }     /* terminate */
8147 };
8148
8149 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8150         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8151         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8152         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8153         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8154         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8155         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8156         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8157         .legacy_cftypes = cpu_files,
8158         .early_init     = 1,
8159 };
8160
8161 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8162
8163 void dump_cpu_task(int cpu)
8164 {
8165         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8166         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8167 }