]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - kernel/sched/core.c
sched/core: move IO scheduling accounting from io_schedule_timeout() into scheduler
[linux.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/kasan.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/nmi.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/highmem.h>
36 #include <linux/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.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/context_tracking.h>
75 #include <linux/compiler.h>
76 #include <linux/frame.h>
77 #include <linux/prefetch.h>
78 #include <linux/mutex.h>
79
80 #include <asm/switch_to.h>
81 #include <asm/tlb.h>
82 #include <asm/irq_regs.h>
83 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
84 #include <asm/paravirt.h>
85 #endif
86
87 #include "sched.h"
88 #include "../workqueue_internal.h"
89 #include "../smpboot.h"
90
91 #define CREATE_TRACE_POINTS
92 #include <trace/events/sched.h>
93
94 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
95 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
96
97 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
98
99 void update_rq_clock(struct rq *rq)
100 {
101         s64 delta;
102
103         lockdep_assert_held(&rq->lock);
104
105         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
106                 return;
107
108 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
109         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
110 #endif
111         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
112         if (delta < 0)
113                 return;
114         rq->clock += delta;
115         update_rq_clock_task(rq, delta);
116 }
117
118 /*
119  * Debugging: various feature bits
120  */
121
122 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
123         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
124
125 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
126 #include "features.h"
127         0;
128
129 #undef SCHED_FEAT
130
131 /*
132  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
133  * Limited because this is done with IRQs disabled.
134  */
135 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
136
137 /*
138  * period over which we average the RT time consumption, measured
139  * in ms.
140  *
141  * default: 1s
142  */
143 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
144
145 /*
146  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
147  * default: 1s
148  */
149 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
150
151 __read_mostly int scheduler_running;
152
153 /*
154  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
155  * default: 0.95s
156  */
157 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
158
159 /* cpus with isolated domains */
160 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
161
162 /*
163  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
164  */
165 static struct rq *this_rq_lock(void)
166         __acquires(rq->lock)
167 {
168         struct rq *rq;
169
170         local_irq_disable();
171         rq = this_rq();
172         raw_spin_lock(&rq->lock);
173
174         return rq;
175 }
176
177 /*
178  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
179  */
180 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
181         __acquires(rq->lock)
182 {
183         struct rq *rq;
184
185         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
186
187         for (;;) {
188                 rq = task_rq(p);
189                 raw_spin_lock(&rq->lock);
190                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
191                         rq_pin_lock(rq, rf);
192                         return rq;
193                 }
194                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
195
196                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
197                         cpu_relax();
198         }
199 }
200
201 /*
202  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
203  */
204 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
205         __acquires(p->pi_lock)
206         __acquires(rq->lock)
207 {
208         struct rq *rq;
209
210         for (;;) {
211                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
212                 rq = task_rq(p);
213                 raw_spin_lock(&rq->lock);
214                 /*
215                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
216                  *
217                  *      ACQUIRE (rq->lock)
218                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
219                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
220                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
221                  *                                      [L] ->on_rq
222                  *      RELEASE (rq->lock)
223                  *
224                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
225                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
226                  *
227                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
228                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
229                  */
230                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
231                         rq_pin_lock(rq, rf);
232                         return rq;
233                 }
234                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
235                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
236
237                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
238                         cpu_relax();
239         }
240 }
241
242 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
243 /*
244  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
245  */
246
247 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
248 {
249         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
250                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
251 }
252
253 /*
254  * High-resolution timer tick.
255  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
256  */
257 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
258 {
259         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
260
261         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
262
263         raw_spin_lock(&rq->lock);
264         update_rq_clock(rq);
265         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
266         raw_spin_unlock(&rq->lock);
267
268         return HRTIMER_NORESTART;
269 }
270
271 #ifdef CONFIG_SMP
272
273 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
274 {
275         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
276
277         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
278 }
279
280 /*
281  * called from hardirq (IPI) context
282  */
283 static void __hrtick_start(void *arg)
284 {
285         struct rq *rq = arg;
286
287         raw_spin_lock(&rq->lock);
288         __hrtick_restart(rq);
289         rq->hrtick_csd_pending = 0;
290         raw_spin_unlock(&rq->lock);
291 }
292
293 /*
294  * Called to set the hrtick timer state.
295  *
296  * called with rq->lock held and irqs disabled
297  */
298 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
299 {
300         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
301         ktime_t time;
302         s64 delta;
303
304         /*
305          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
306          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
307          */
308         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
309         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
310
311         hrtimer_set_expires(timer, time);
312
313         if (rq == this_rq()) {
314                 __hrtick_restart(rq);
315         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
316                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
317                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
318         }
319 }
320
321 #else
322 /*
323  * Called to set the hrtick timer state.
324  *
325  * called with rq->lock held and irqs disabled
326  */
327 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
328 {
329         /*
330          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
331          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
332          */
333         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
334         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
335                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
336 }
337 #endif /* CONFIG_SMP */
338
339 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
340 {
341 #ifdef CONFIG_SMP
342         rq->hrtick_csd_pending = 0;
343
344         rq->hrtick_csd.flags = 0;
345         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
346         rq->hrtick_csd.info = rq;
347 #endif
348
349         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
350         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
351 }
352 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
353 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
354 {
355 }
356
357 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
358 {
359 }
360 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
361
362 /*
363  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
364  */
365 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
366         ({                                                              \
367                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
368                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
369                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
370                                                                         \
371                 for (;;) {                                              \
372                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
373                         if (_old == _val)                               \
374                                 break;                                  \
375                         _val = _old;                                    \
376                 }                                                       \
377         _old;                                                           \
378 })
379
380 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
381 /*
382  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
383  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
384  * spurious IPIs.
385  */
386 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
387 {
388         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
389         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
390 }
391
392 /*
393  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
394  *
395  * If this returns true, then the idle task promises to call
396  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
397  */
398 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
399 {
400         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
401         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
402
403         for (;;) {
404                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
405                         return false;
406                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
407                         return true;
408                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
409                 if (old == val)
410                         break;
411                 val = old;
412         }
413         return true;
414 }
415
416 #else
417 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
418 {
419         set_tsk_need_resched(p);
420         return true;
421 }
422
423 #ifdef CONFIG_SMP
424 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
425 {
426         return false;
427 }
428 #endif
429 #endif
430
431 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
432 {
433         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
434
435         /*
436          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
437          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
438          * wakeup due to that.
439          *
440          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
441          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
442          */
443         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
444                 return;
445
446         get_task_struct(task);
447
448         /*
449          * The head is context local, there can be no concurrency.
450          */
451         *head->lastp = node;
452         head->lastp = &node->next;
453 }
454
455 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
456 {
457         struct wake_q_node *node = head->first;
458
459         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
460                 struct task_struct *task;
461
462                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
463                 BUG_ON(!task);
464                 /* task can safely be re-inserted now */
465                 node = node->next;
466                 task->wake_q.next = NULL;
467
468                 /*
469                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
470                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
471                  */
472                 wake_up_process(task);
473                 put_task_struct(task);
474         }
475 }
476
477 /*
478  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
479  *
480  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
481  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
482  * the target CPU.
483  */
484 void resched_curr(struct rq *rq)
485 {
486         struct task_struct *curr = rq->curr;
487         int cpu;
488
489         lockdep_assert_held(&rq->lock);
490
491         if (test_tsk_need_resched(curr))
492                 return;
493
494         cpu = cpu_of(rq);
495
496         if (cpu == smp_processor_id()) {
497                 set_tsk_need_resched(curr);
498                 set_preempt_need_resched();
499                 return;
500         }
501
502         if (set_nr_and_not_polling(curr))
503                 smp_send_reschedule(cpu);
504         else
505                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
506 }
507
508 void resched_cpu(int cpu)
509 {
510         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
511         unsigned long flags;
512
513         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
514                 return;
515         resched_curr(rq);
516         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
517 }
518
519 #ifdef CONFIG_SMP
520 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
521 /*
522  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
523  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
524  *
525  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
526  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
527  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
528  */
529 int get_nohz_timer_target(void)
530 {
531         int i, cpu = smp_processor_id();
532         struct sched_domain *sd;
533
534         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
535                 return cpu;
536
537         rcu_read_lock();
538         for_each_domain(cpu, sd) {
539                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
540                         if (cpu == i)
541                                 continue;
542
543                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
544                                 cpu = i;
545                                 goto unlock;
546                         }
547                 }
548         }
549
550         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
551                 cpu = housekeeping_any_cpu();
552 unlock:
553         rcu_read_unlock();
554         return cpu;
555 }
556 /*
557  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
558  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
559  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
560  * idle system the next event might even be infinite time into the
561  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
562  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
563  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
564  * wheel for the next timer event.
565  */
566 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
567 {
568         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
569
570         if (cpu == smp_processor_id())
571                 return;
572
573         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
574                 smp_send_reschedule(cpu);
575         else
576                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
577 }
578
579 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
580 {
581         /*
582          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
583          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
584          * If needed we can still optimize that later with an
585          * empty IRQ.
586          */
587         if (cpu_is_offline(cpu))
588                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
589         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
590                 if (cpu != smp_processor_id() ||
591                     tick_nohz_tick_stopped())
592                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
593                 return true;
594         }
595
596         return false;
597 }
598
599 /*
600  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
601  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
602  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
603  */
604 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
605 {
606         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
607                 wake_up_idle_cpu(cpu);
608 }
609
610 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
611 {
612         int cpu = smp_processor_id();
613
614         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
615                 return false;
616
617         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
618                 return true;
619
620         /*
621          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
622          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
623          */
624         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
625         return false;
626 }
627
628 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
629
630 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
631 {
632         return false;
633 }
634
635 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
636
637 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
638 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
639 {
640         int fifo_nr_running;
641
642         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
643         if (rq->dl.dl_nr_running)
644                 return false;
645
646         /*
647          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
648          * actual RR behaviour.
649          */
650         if (rq->rt.rr_nr_running) {
651                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
652                         return true;
653                 else
654                         return false;
655         }
656
657         /*
658          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
659          * forced preemption between FIFO tasks.
660          */
661         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
662         if (fifo_nr_running)
663                 return true;
664
665         /*
666          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
667          * if there's more than one we need the tick for involuntary
668          * preemption.
669          */
670         if (rq->nr_running > 1)
671                 return false;
672
673         return true;
674 }
675 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
676
677 void sched_avg_update(struct rq *rq)
678 {
679         s64 period = sched_avg_period();
680
681         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
682                 /*
683                  * Inline assembly required to prevent the compiler
684                  * optimising this loop into a divmod call.
685                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
686                  */
687                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
688                 rq->age_stamp += period;
689                 rq->rt_avg /= 2;
690         }
691 }
692
693 #endif /* CONFIG_SMP */
694
695 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
696                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
697 /*
698  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
699  * node and @up when leaving it for the final time.
700  *
701  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
702  */
703 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
704                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
705 {
706         struct task_group *parent, *child;
707         int ret;
708
709         parent = from;
710
711 down:
712         ret = (*down)(parent, data);
713         if (ret)
714                 goto out;
715         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
716                 parent = child;
717                 goto down;
718
719 up:
720                 continue;
721         }
722         ret = (*up)(parent, data);
723         if (ret || parent == from)
724                 goto out;
725
726         child = parent;
727         parent = parent->parent;
728         if (parent)
729                 goto up;
730 out:
731         return ret;
732 }
733
734 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
735 {
736         return 0;
737 }
738 #endif
739
740 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
741 {
742         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
743         struct load_weight *load = &p->se.load;
744
745         /*
746          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
747          */
748         if (idle_policy(p->policy)) {
749                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
750                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
751                 return;
752         }
753
754         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
755         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
756 }
757
758 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
759 {
760         update_rq_clock(rq);
761         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
762                 sched_info_queued(rq, p);
763         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
764 }
765
766 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
767 {
768         update_rq_clock(rq);
769         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
770                 sched_info_dequeued(rq, p);
771         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
772 }
773
774 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
775 {
776         if (task_contributes_to_load(p))
777                 rq->nr_uninterruptible--;
778
779         enqueue_task(rq, p, flags);
780 }
781
782 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
783 {
784         if (task_contributes_to_load(p))
785                 rq->nr_uninterruptible++;
786
787         dequeue_task(rq, p, flags);
788 }
789
790 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
791 {
792 /*
793  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
794  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
795  */
796 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
797         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
798 #endif
799 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
800         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
801
802         /*
803          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
804          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
805          * {soft,}irq region.
806          *
807          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
808          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
809          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
810          * monotonic.
811          *
812          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
813          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
814          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
815          * atomic ops.
816          */
817         if (irq_delta > delta)
818                 irq_delta = delta;
819
820         rq->prev_irq_time += irq_delta;
821         delta -= irq_delta;
822 #endif
823 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
824         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
825                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
826                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
827
828                 if (unlikely(steal > delta))
829                         steal = delta;
830
831                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
832                 delta -= steal;
833         }
834 #endif
835
836         rq->clock_task += delta;
837
838 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
839         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
840                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
841 #endif
842 }
843
844 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
845 {
846         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
847         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
848
849         if (stop) {
850                 /*
851                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
852                  * userspace knows about and won't get confused about.
853                  *
854                  * Also, it will make PI more or less work without too
855                  * much confusion -- but then, stop work should not
856                  * rely on PI working anyway.
857                  */
858                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
859
860                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
861         }
862
863         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
864
865         if (old_stop) {
866                 /*
867                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
868                  * it can die in pieces.
869                  */
870                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
871         }
872 }
873
874 /*
875  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
876  */
877 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
878 {
879         return p->static_prio;
880 }
881
882 /*
883  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
884  * without taking RT-inheritance into account. Might be
885  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
886  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
887  * estimator recalculates.
888  */
889 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
890 {
891         int prio;
892
893         if (task_has_dl_policy(p))
894                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
895         else if (task_has_rt_policy(p))
896                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
897         else
898                 prio = __normal_prio(p);
899         return prio;
900 }
901
902 /*
903  * Calculate the current priority, i.e. the priority
904  * taken into account by the scheduler. This value might
905  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
906  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
907  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
908  */
909 static int effective_prio(struct task_struct *p)
910 {
911         p->normal_prio = normal_prio(p);
912         /*
913          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
914          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
915          * to the normal priority:
916          */
917         if (!rt_prio(p->prio))
918                 return p->normal_prio;
919         return p->prio;
920 }
921
922 /**
923  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
924  * @p: the task in question.
925  *
926  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
927  */
928 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
929 {
930         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
931 }
932
933 /*
934  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
935  * use the balance_callback list if you want balancing.
936  *
937  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
938  * balance_callback().
939  */
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947
948                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
949         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
950                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
951 }
952
953 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
954 {
955         const struct sched_class *class;
956
957         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
958                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
959         } else {
960                 for_each_class(class) {
961                         if (class == rq->curr->sched_class)
962                                 break;
963                         if (class == p->sched_class) {
964                                 resched_curr(rq);
965                                 break;
966                         }
967                 }
968         }
969
970         /*
971          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
972          * this case, we can save a useless back to back clock update.
973          */
974         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
975                 rq_clock_skip_update(rq, true);
976 }
977
978 #ifdef CONFIG_SMP
979 /*
980  * This is how migration works:
981  *
982  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
983  *    stop_one_cpu().
984  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
985  *    off the CPU)
986  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
987  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
988  *    it and puts it into the right queue.
989  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
990  *    is done.
991  */
992
993 /*
994  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
995  *
996  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
997  */
998 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
999 {
1000         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1001
1002         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1003         dequeue_task(rq, p, 0);
1004         set_task_cpu(p, new_cpu);
1005         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1006
1007         rq = cpu_rq(new_cpu);
1008
1009         raw_spin_lock(&rq->lock);
1010         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1011         enqueue_task(rq, p, 0);
1012         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1013         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1014
1015         return rq;
1016 }
1017
1018 struct migration_arg {
1019         struct task_struct *task;
1020         int dest_cpu;
1021 };
1022
1023 /*
1024  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1025  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1026  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1027  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1028  *
1029  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1030  * as the task is no longer on this CPU.
1031  */
1032 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1033 {
1034         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1035                 return rq;
1036
1037         /* Affinity changed (again). */
1038         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1039                 return rq;
1040
1041         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1042
1043         return rq;
1044 }
1045
1046 /*
1047  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1048  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1049  * 'pushing' onto another runqueue.
1050  */
1051 static int migration_cpu_stop(void *data)
1052 {
1053         struct migration_arg *arg = data;
1054         struct task_struct *p = arg->task;
1055         struct rq *rq = this_rq();
1056
1057         /*
1058          * The original target cpu might have gone down and we might
1059          * be on another cpu but it doesn't matter.
1060          */
1061         local_irq_disable();
1062         /*
1063          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1064          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1065          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1066          */
1067         sched_ttwu_pending();
1068
1069         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1070         raw_spin_lock(&rq->lock);
1071         /*
1072          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1073          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1074          * we're holding p->pi_lock.
1075          */
1076         if (task_rq(p) == rq) {
1077                 if (task_on_rq_queued(p))
1078                         rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1079                 else
1080                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
1081         }
1082         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1083         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1084
1085         local_irq_enable();
1086         return 0;
1087 }
1088
1089 /*
1090  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1091  * actually call this function.
1092  */
1093 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1094 {
1095         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1096         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1097 }
1098
1099 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1100 {
1101         struct rq *rq = task_rq(p);
1102         bool queued, running;
1103
1104         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1105
1106         queued = task_on_rq_queued(p);
1107         running = task_current(rq, p);
1108
1109         if (queued) {
1110                 /*
1111                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1112                  * holding rq->lock.
1113                  */
1114                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1115                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1116         }
1117         if (running)
1118                 put_prev_task(rq, p);
1119
1120         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1121
1122         if (queued)
1123                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1124         if (running)
1125                 set_curr_task(rq, p);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1130  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1131  * is removed from the allowed bitmask.
1132  *
1133  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1134  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1135  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1136  */
1137 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1138                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1139 {
1140         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1141         unsigned int dest_cpu;
1142         struct rq_flags rf;
1143         struct rq *rq;
1144         int ret = 0;
1145
1146         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1147
1148         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1149                 /*
1150                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1151                  */
1152                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1153         }
1154
1155         /*
1156          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1157          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1158          */
1159         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1160                 ret = -EINVAL;
1161                 goto out;
1162         }
1163
1164         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1165                 goto out;
1166
1167         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1168                 ret = -EINVAL;
1169                 goto out;
1170         }
1171
1172         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1173
1174         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1175                 /*
1176                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1177                  * !active we want to ensure they are strict per-cpu threads.
1178                  */
1179                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1180                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1181                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1182         }
1183
1184         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1185         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1186                 goto out;
1187
1188         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1189         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1190                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1191                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1192                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1193                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1194                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1195                 return 0;
1196         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1197                 /*
1198                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1199                  * afterwards anyway.
1200                  */
1201                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
1202                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1203                 rq_repin_lock(rq, &rf);
1204         }
1205 out:
1206         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1207
1208         return ret;
1209 }
1210
1211 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1212 {
1213         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1214 }
1215 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1216
1217 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1218 {
1219 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1220         /*
1221          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1222          * ttwu() will sort out the placement.
1223          */
1224         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1225                         !p->on_rq);
1226
1227         /*
1228          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1229          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1230          * time relying on p->on_rq.
1231          */
1232         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1233                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1234                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1235
1236 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1237         /*
1238          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1239          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1240          *
1241          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1242          * see task_group().
1243          *
1244          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1245          * task_rq_lock().
1246          */
1247         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1248                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1249 #endif
1250 #endif
1251
1252         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1253
1254         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1255                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1256                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1257                 p->se.nr_migrations++;
1258                 perf_event_task_migrate(p);
1259         }
1260
1261         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1262 }
1263
1264 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1265 {
1266         if (task_on_rq_queued(p)) {
1267                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1268
1269                 src_rq = task_rq(p);
1270                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1271
1272                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1273                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1274                 set_task_cpu(p, cpu);
1275                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1276                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1277                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1278         } else {
1279                 /*
1280                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1281                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1282                  * previous cpu our target instead of where it really is.
1283                  */
1284                 p->wake_cpu = cpu;
1285         }
1286 }
1287
1288 struct migration_swap_arg {
1289         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1290         int src_cpu, dst_cpu;
1291 };
1292
1293 static int migrate_swap_stop(void *data)
1294 {
1295         struct migration_swap_arg *arg = data;
1296         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1297         int ret = -EAGAIN;
1298
1299         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1300                 return -EAGAIN;
1301
1302         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1303         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1304
1305         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1306                         &arg->dst_task->pi_lock);
1307         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1308
1309         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1310                 goto unlock;
1311
1312         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1313                 goto unlock;
1314
1315         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1316                 goto unlock;
1317
1318         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1319                 goto unlock;
1320
1321         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1322         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1323
1324         ret = 0;
1325
1326 unlock:
1327         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1328         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1329         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1330
1331         return ret;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * Cross migrate two tasks
1336  */
1337 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1338 {
1339         struct migration_swap_arg arg;
1340         int ret = -EINVAL;
1341
1342         arg = (struct migration_swap_arg){
1343                 .src_task = cur,
1344                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1345                 .dst_task = p,
1346                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1347         };
1348
1349         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1350                 goto out;
1351
1352         /*
1353          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1354          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1355          */
1356         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1357                 goto out;
1358
1359         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1360                 goto out;
1361
1362         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1363                 goto out;
1364
1365         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1366         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1367
1368 out:
1369         return ret;
1370 }
1371
1372 /*
1373  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1374  *
1375  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1376  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1377  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1378  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1379  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1380  * @p has remained unscheduled the whole time.
1381  *
1382  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1383  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1384  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1385  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1386  * waiting to become inactive.
1387  */
1388 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1389 {
1390         int running, queued;
1391         struct rq_flags rf;
1392         unsigned long ncsw;
1393         struct rq *rq;
1394
1395         for (;;) {
1396                 /*
1397                  * We do the initial early heuristics without holding
1398                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1399                  * the runqueue lock when things look like they will
1400                  * work out!
1401                  */
1402                 rq = task_rq(p);
1403
1404                 /*
1405                  * If the task is actively running on another CPU
1406                  * still, just relax and busy-wait without holding
1407                  * any locks.
1408                  *
1409                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1410                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1411                  * But we don't care, since "task_running()" will
1412                  * return false if the runqueue has changed and p
1413                  * is actually now running somewhere else!
1414                  */
1415                 while (task_running(rq, p)) {
1416                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1417                                 return 0;
1418                         cpu_relax();
1419                 }
1420
1421                 /*
1422                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1423                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1424                  * just go back and repeat.
1425                  */
1426                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1427                 trace_sched_wait_task(p);
1428                 running = task_running(rq, p);
1429                 queued = task_on_rq_queued(p);
1430                 ncsw = 0;
1431                 if (!match_state || p->state == match_state)
1432                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1433                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1434
1435                 /*
1436                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1437                  */
1438                 if (unlikely(!ncsw))
1439                         break;
1440
1441                 /*
1442                  * Was it really running after all now that we
1443                  * checked with the proper locks actually held?
1444                  *
1445                  * Oops. Go back and try again..
1446                  */
1447                 if (unlikely(running)) {
1448                         cpu_relax();
1449                         continue;
1450                 }
1451
1452                 /*
1453                  * It's not enough that it's not actively running,
1454                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1455                  * preempted!
1456                  *
1457                  * So if it was still runnable (but just not actively
1458                  * running right now), it's preempted, and we should
1459                  * yield - it could be a while.
1460                  */
1461                 if (unlikely(queued)) {
1462                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1463
1464                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1465                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1466                         continue;
1467                 }
1468
1469                 /*
1470                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1471                  * runnable, which means that it will never become
1472                  * running in the future either. We're all done!
1473                  */
1474                 break;
1475         }
1476
1477         return ncsw;
1478 }
1479
1480 /***
1481  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1482  * @p: the to-be-kicked thread
1483  *
1484  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1485  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1486  *
1487  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1488  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1489  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1490  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1491  * achieved as well.
1492  */
1493 void kick_process(struct task_struct *p)
1494 {
1495         int cpu;
1496
1497         preempt_disable();
1498         cpu = task_cpu(p);
1499         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1500                 smp_send_reschedule(cpu);
1501         preempt_enable();
1502 }
1503 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1504
1505 /*
1506  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1507  *
1508  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1509  *
1510  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1511  *
1512  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1513  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1514  *    cpu isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1515  *    see it.
1516  *
1517  *  - on cpu-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1518  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1519  *    cpu. Existing tasks will remain running there and will be taken
1520  *    off.
1521  *
1522  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1523  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1524  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1525  * to satisfy the above rules.
1526  */
1527 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1528 {
1529         int nid = cpu_to_node(cpu);
1530         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1531         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1532         int dest_cpu;
1533
1534         /*
1535          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1536          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1537          * select the cpu on the other node.
1538          */
1539         if (nid != -1) {
1540                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1541
1542                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1543                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1544                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1545                                 continue;
1546                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1547                                 return dest_cpu;
1548                 }
1549         }
1550
1551         for (;;) {
1552                 /* Any allowed, online CPU? */
1553                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1554                         if (!(p->flags & PF_KTHREAD) && !cpu_active(dest_cpu))
1555                                 continue;
1556                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1557                                 continue;
1558                         goto out;
1559                 }
1560
1561                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1562                 switch (state) {
1563                 case cpuset:
1564                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1565                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1566                                 state = possible;
1567                                 break;
1568                         }
1569                         /* fall-through */
1570                 case possible:
1571                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1572                         state = fail;
1573                         break;
1574
1575                 case fail:
1576                         BUG();
1577                         break;
1578                 }
1579         }
1580
1581 out:
1582         if (state != cpuset) {
1583                 /*
1584                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1585                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1586                  * leave kernel.
1587                  */
1588                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1589                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1590                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1591                 }
1592         }
1593
1594         return dest_cpu;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1599  */
1600 static inline
1601 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1602 {
1603         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1604
1605         if (tsk_nr_cpus_allowed(p) > 1)
1606                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1607         else
1608                 cpu = cpumask_any(tsk_cpus_allowed(p));
1609
1610         /*
1611          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1612          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1613          * cpu.
1614          *
1615          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1616          *
1617          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1618          *   not worry about this generic constraint ]
1619          */
1620         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1621                      !cpu_online(cpu)))
1622                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1623
1624         return cpu;
1625 }
1626
1627 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1628 {
1629         s64 diff = sample - *avg;
1630         *avg += diff >> 3;
1631 }
1632
1633 #else
1634
1635 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1636                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1637 {
1638         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1639 }
1640
1641 #endif /* CONFIG_SMP */
1642
1643 static void
1644 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1645 {
1646         struct rq *rq;
1647
1648         if (!schedstat_enabled())
1649                 return;
1650
1651         rq = this_rq();
1652
1653 #ifdef CONFIG_SMP
1654         if (cpu == rq->cpu) {
1655                 schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1656                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1657         } else {
1658                 struct sched_domain *sd;
1659
1660                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1661                 rcu_read_lock();
1662                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1663                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1664                                 schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1665                                 break;
1666                         }
1667                 }
1668                 rcu_read_unlock();
1669         }
1670
1671         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1672                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1673 #endif /* CONFIG_SMP */
1674
1675         schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1676         schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1677
1678         if (wake_flags & WF_SYNC)
1679                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1680 }
1681
1682 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1683 {
1684         activate_task(rq, p, en_flags);
1685         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1686
1687         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1688         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1689                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1694  */
1695 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1696                            struct rq_flags *rf)
1697 {
1698         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1699         p->state = TASK_RUNNING;
1700         trace_sched_wakeup(p);
1701
1702 #ifdef CONFIG_SMP
1703         if (p->sched_class->task_woken) {
1704                 /*
1705                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1706                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1707                  */
1708                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1709                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1710                 rq_repin_lock(rq, rf);
1711         }
1712
1713         if (rq->idle_stamp) {
1714                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1715                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1716
1717                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1718
1719                 if (rq->avg_idle > max)
1720                         rq->avg_idle = max;
1721
1722                 rq->idle_stamp = 0;
1723         }
1724 #endif
1725 }
1726
1727 static void
1728 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1729                  struct rq_flags *rf)
1730 {
1731         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1732
1733         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1734
1735 #ifdef CONFIG_SMP
1736         if (p->sched_contributes_to_load)
1737                 rq->nr_uninterruptible--;
1738
1739         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1740                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1741 #endif
1742
1743         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1744         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1745 }
1746
1747 /*
1748  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1749  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1750  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1751  * the task is still ->on_rq.
1752  */
1753 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1754 {
1755         struct rq_flags rf;
1756         struct rq *rq;
1757         int ret = 0;
1758
1759         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1760         if (task_on_rq_queued(p)) {
1761                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1762                 update_rq_clock(rq);
1763                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1764                 ret = 1;
1765         }
1766         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1767
1768         return ret;
1769 }
1770
1771 #ifdef CONFIG_SMP
1772 void sched_ttwu_pending(void)
1773 {
1774         struct rq *rq = this_rq();
1775         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1776         struct task_struct *p;
1777         unsigned long flags;
1778         struct rq_flags rf;
1779
1780         if (!llist)
1781                 return;
1782
1783         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1784         rq_pin_lock(rq, &rf);
1785
1786         while (llist) {
1787                 int wake_flags = 0;
1788
1789                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1790                 llist = llist_next(llist);
1791
1792                 if (p->sched_remote_wakeup)
1793                         wake_flags = WF_MIGRATED;
1794
1795                 ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1796         }
1797
1798         rq_unpin_lock(rq, &rf);
1799         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1800 }
1801
1802 void scheduler_ipi(void)
1803 {
1804         /*
1805          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1806          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1807          * this IPI.
1808          */
1809         preempt_fold_need_resched();
1810
1811         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1812                 return;
1813
1814         /*
1815          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1816          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1817          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1818          * we do call them.
1819          *
1820          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1821          * properly.
1822          *
1823          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1824          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1825          * somewhat pessimize the simple resched case.
1826          */
1827         irq_enter();
1828         sched_ttwu_pending();
1829
1830         /*
1831          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1832          */
1833         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1834                 this_rq()->idle_balance = 1;
1835                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1836         }
1837         irq_exit();
1838 }
1839
1840 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1841 {
1842         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1843
1844         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1845
1846         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1847                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1848                         smp_send_reschedule(cpu);
1849                 else
1850                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1851         }
1852 }
1853
1854 void wake_up_if_idle(int cpu)
1855 {
1856         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1857         unsigned long flags;
1858
1859         rcu_read_lock();
1860
1861         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1862                 goto out;
1863
1864         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1865                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1866         } else {
1867                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1868                 if (is_idle_task(rq->curr))
1869                         smp_send_reschedule(cpu);
1870                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1871                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1872         }
1873
1874 out:
1875         rcu_read_unlock();
1876 }
1877
1878 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1879 {
1880         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1881 }
1882 #endif /* CONFIG_SMP */
1883
1884 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1885 {
1886         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1887         struct rq_flags rf;
1888
1889 #if defined(CONFIG_SMP)
1890         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1891                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1892                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1893                 return;
1894         }
1895 #endif
1896
1897         raw_spin_lock(&rq->lock);
1898         rq_pin_lock(rq, &rf);
1899         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1900         rq_unpin_lock(rq, &rf);
1901         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1902 }
1903
1904 /*
1905  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1906  *
1907  *  MIGRATION
1908  *
1909  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1910  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1911  * execution on its new cpu [c1].
1912  *
1913  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1914  *
1915  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1916  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1917  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1918  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1919  *
1920  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1921  * Note: we only require RCpc transitivity.
1922  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1923  *
1924  * Example:
1925  *
1926  *   CPU0            CPU1            CPU2
1927  *
1928  *   LOCK rq(0)->lock
1929  *   sched-out X
1930  *   sched-in Y
1931  *   UNLOCK rq(0)->lock
1932  *
1933  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1934  *                                   dequeue X
1935  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1936  *
1937  *                                   LOCK rq(1)->lock
1938  *                                   enqueue X
1939  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1940  *
1941  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1942  *                   sched-out Z
1943  *                   sched-in X
1944  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1945  *
1946  *
1947  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1948  *
1949  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1950  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1951  * chain to provide order. Instead we do:
1952  *
1953  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1954  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1955  *
1956  * Example:
1957  *
1958  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1959  *
1960  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1961  *   dequeue X
1962  *   sched-out X
1963  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1964  *
1965  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1966  *                    X->state = WAKING
1967  *                    set_task_cpu(X,2)
1968  *
1969  *                    LOCK rq(2)->lock
1970  *                    enqueue X
1971  *                    X->state = RUNNING
1972  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1973  *
1974  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1975  *                                          sched-out Z
1976  *                                          sched-in X
1977  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1978  *
1979  *                    UNLOCK X->pi_lock
1980  *   UNLOCK rq(0)->lock
1981  *
1982  *
1983  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1984  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1985  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1986  * its wakeup.
1987  *
1988  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1989  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1990  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1991  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_load_acquire).
1992  *
1993  */
1994
1995 /**
1996  * try_to_wake_up - wake up a thread
1997  * @p: the thread to be awakened
1998  * @state: the mask of task states that can be woken
1999  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2000  *
2001  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
2002  *
2003  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
2004  *
2005  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
2006  * set_current_state().
2007  *
2008  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
2009  *         %false otherwise.
2010  */
2011 static int
2012 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2013 {
2014         unsigned long flags;
2015         int cpu, success = 0;
2016
2017         /*
2018          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2019          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2020          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2021          * set_current_state() the waiting thread does.
2022          */
2023         smp_mb__before_spinlock();
2024         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2025         if (!(p->state & state))
2026                 goto out;
2027
2028         trace_sched_waking(p);
2029
2030         success = 1; /* we're going to change ->state */
2031         cpu = task_cpu(p);
2032
2033         /*
2034          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
2035          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
2036          * in smp_cond_load_acquire() below.
2037          *
2038          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
2039          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
2040          *       UNLOCK rq->lock  -----.
2041          *                              \
2042          *                               +---   RMB
2043          * schedule()                   /
2044          *       LOCK rq->lock    -----'
2045          *       UNLOCK rq->lock
2046          *
2047          * [task p]
2048          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
2049          *
2050          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
2051          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
2052          * current.
2053          */
2054         smp_rmb();
2055         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2056                 goto stat;
2057
2058 #ifdef CONFIG_SMP
2059         /*
2060          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2061          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2062          *
2063          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2064          * from the runqueue.
2065          *
2066          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2067          *      UNLOCK rq->lock
2068          *                      RMB
2069          *      LOCK   rq->lock
2070          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2071          *
2072          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2073          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2074          * task, the second putting it to sleep.
2075          */
2076         smp_rmb();
2077
2078         /*
2079          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2080          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2081          *
2082          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2083          *
2084          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2085          * their previous state and preserve Program Order.
2086          */
2087         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2088
2089         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2090         p->state = TASK_WAKING;
2091
2092         if (p->in_iowait) {
2093                 delayacct_blkio_end();
2094                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2095         }
2096
2097         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2098         if (task_cpu(p) != cpu) {
2099                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2100                 set_task_cpu(p, cpu);
2101         }
2102
2103 #else /* CONFIG_SMP */
2104
2105         if (p->in_iowait) {
2106                 delayacct_blkio_end();
2107                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2108         }
2109
2110 #endif /* CONFIG_SMP */
2111
2112         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2113 stat:
2114         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2115 out:
2116         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2117
2118         return success;
2119 }
2120
2121 /**
2122  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2123  * @p: the thread to be awakened
2124  * @cookie: context's cookie for pinning
2125  *
2126  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2127  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2128  * the current task.
2129  */
2130 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2131 {
2132         struct rq *rq = task_rq(p);
2133
2134         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2135             WARN_ON_ONCE(p == current))
2136                 return;
2137
2138         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2139
2140         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2141                 /*
2142                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2143                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2144                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2145                  * not yet picked a replacement task.
2146                  */
2147                 rq_unpin_lock(rq, rf);
2148                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2149                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2150                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2151                 rq_repin_lock(rq, rf);
2152         }
2153
2154         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2155                 goto out;
2156
2157         trace_sched_waking(p);
2158
2159         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2160                 if (p->in_iowait) {
2161                         delayacct_blkio_end();
2162                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2163                 }
2164                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2165         }
2166
2167         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2168         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2169 out:
2170         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2171 }
2172
2173 /**
2174  * wake_up_process - Wake up a specific process
2175  * @p: The process to be woken up.
2176  *
2177  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2178  * processes.
2179  *
2180  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2181  *
2182  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2183  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2184  */
2185 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2186 {
2187         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2188 }
2189 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2190
2191 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2192 {
2193         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2194 }
2195
2196 /*
2197  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2198  */
2199 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2200 {
2201         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2202
2203         dl_se->dl_runtime = 0;
2204         dl_se->dl_deadline = 0;
2205         dl_se->dl_period = 0;
2206         dl_se->flags = 0;
2207         dl_se->dl_bw = 0;
2208
2209         dl_se->dl_throttled = 0;
2210         dl_se->dl_yielded = 0;
2211 }
2212
2213 /*
2214  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2215  * p is forked by current.
2216  *
2217  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2218  */
2219 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2220 {
2221         p->on_rq                        = 0;
2222
2223         p->se.on_rq                     = 0;
2224         p->se.exec_start                = 0;
2225         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2226         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2227         p->se.nr_migrations             = 0;
2228         p->se.vruntime                  = 0;
2229         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2230
2231 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2232         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2233 #endif
2234
2235 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2236         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2237         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2238 #endif
2239
2240         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2241         init_dl_task_timer(&p->dl);
2242         __dl_clear_params(p);
2243
2244         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2245         p->rt.timeout           = 0;
2246         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2247         p->rt.on_rq             = 0;
2248         p->rt.on_list           = 0;
2249
2250 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2251         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2252 #endif
2253
2254 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2255         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2256                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2257                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2258         }
2259
2260         if (clone_flags & CLONE_VM)
2261                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2262         else
2263                 p->numa_preferred_nid = -1;
2264
2265         p->node_stamp = 0ULL;
2266         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2267         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2268         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2269         p->numa_faults = NULL;
2270         p->last_task_numa_placement = 0;
2271         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2272
2273         p->numa_group = NULL;
2274 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2275 }
2276
2277 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2278
2279 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2280
2281 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2282 {
2283         if (enabled)
2284                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2285         else
2286                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2287 }
2288
2289 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2290 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2291                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2292 {
2293         struct ctl_table t;
2294         int err;
2295         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2296
2297         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2298                 return -EPERM;
2299
2300         t = *table;
2301         t.data = &state;
2302         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2303         if (err < 0)
2304                 return err;
2305         if (write)
2306                 set_numabalancing_state(state);
2307         return err;
2308 }
2309 #endif
2310 #endif
2311
2312 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2313
2314 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2315 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2316
2317 static void set_schedstats(bool enabled)
2318 {
2319         if (enabled)
2320                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2321         else
2322                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2323 }
2324
2325 void force_schedstat_enabled(void)
2326 {
2327         if (!schedstat_enabled()) {
2328                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2329                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2330         }
2331 }
2332
2333 static int __init setup_schedstats(char *str)
2334 {
2335         int ret = 0;
2336         if (!str)
2337                 goto out;
2338
2339         /*
2340          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2341          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2342          * variable so init_schedstats() can do it later.
2343          */
2344         if (!strcmp(str, "enable")) {
2345                 __sched_schedstats = true;
2346                 ret = 1;
2347         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2348                 __sched_schedstats = false;
2349                 ret = 1;
2350         }
2351 out:
2352         if (!ret)
2353                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2354
2355         return ret;
2356 }
2357 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2358
2359 static void __init init_schedstats(void)
2360 {
2361         set_schedstats(__sched_schedstats);
2362 }
2363
2364 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2365 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2366                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2367 {
2368         struct ctl_table t;
2369         int err;
2370         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2371
2372         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2373                 return -EPERM;
2374
2375         t = *table;
2376         t.data = &state;
2377         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2378         if (err < 0)
2379                 return err;
2380         if (write)
2381                 set_schedstats(state);
2382         return err;
2383 }
2384 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2385 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2386 static inline void init_schedstats(void) {}
2387 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2388
2389 /*
2390  * fork()/clone()-time setup:
2391  */
2392 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2393 {
2394         unsigned long flags;
2395         int cpu = get_cpu();
2396
2397         __sched_fork(clone_flags, p);
2398         /*
2399          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2400          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2401          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2402          */
2403         p->state = TASK_NEW;
2404
2405         /*
2406          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2407          */
2408         p->prio = current->normal_prio;
2409
2410         /*
2411          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2412          */
2413         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2414                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2415                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2416                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2417                         p->rt_priority = 0;
2418                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2419                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2420
2421                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2422                 set_load_weight(p);
2423
2424                 /*
2425                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2426                  * fulfilled its duty:
2427                  */
2428                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2429         }
2430
2431         if (dl_prio(p->prio)) {
2432                 put_cpu();
2433                 return -EAGAIN;
2434         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2435                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2436         } else {
2437                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2438         }
2439
2440         init_entity_runnable_average(&p->se);
2441
2442         /*
2443          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2444          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2445          * is ran before sched_fork().
2446          *
2447          * Silence PROVE_RCU.
2448          */
2449         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2450         /*
2451          * We're setting the cpu for the first time, we don't migrate,
2452          * so use __set_task_cpu().
2453          */
2454         __set_task_cpu(p, cpu);
2455         if (p->sched_class->task_fork)
2456                 p->sched_class->task_fork(p);
2457         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2458
2459 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2460         if (likely(sched_info_on()))
2461                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2462 #endif
2463 #if defined(CONFIG_SMP)
2464         p->on_cpu = 0;
2465 #endif
2466         init_task_preempt_count(p);
2467 #ifdef CONFIG_SMP
2468         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2469         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2470 #endif
2471
2472         put_cpu();
2473         return 0;
2474 }
2475
2476 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2477 {
2478         if (runtime == RUNTIME_INF)
2479                 return 1ULL << 20;
2480
2481         /*
2482          * Doing this here saves a lot of checks in all
2483          * the calling paths, and returning zero seems
2484          * safe for them anyway.
2485          */
2486         if (period == 0)
2487                 return 0;
2488
2489         return div64_u64(runtime << 20, period);
2490 }
2491
2492 #ifdef CONFIG_SMP
2493 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2494 {
2495         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2496                          "sched RCU must be held");
2497         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2498 }
2499
2500 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2501 {
2502         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2503         int cpus = 0;
2504
2505         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2506                          "sched RCU must be held");
2507         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2508                 cpus++;
2509
2510         return cpus;
2511 }
2512 #else
2513 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2514 {
2515         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2516 }
2517
2518 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2519 {
2520         return 1;
2521 }
2522 #endif
2523
2524 /*
2525  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2526  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2527  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2528  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2529  *
2530  * This function is called while holding p's rq->lock.
2531  *
2532  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2533  * __setparam_dl().
2534  */
2535 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2536                        const struct sched_attr *attr)
2537 {
2538
2539         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2540         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2541         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2542         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2543         int cpus, err = -1;
2544
2545         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2546         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2547                 return 0;
2548
2549         /*
2550          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2551          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2552          * allocated bandwidth of the container.
2553          */
2554         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2555         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2556         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2557             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2558                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2559                 err = 0;
2560         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2561                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2562                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2563                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2564                 err = 0;
2565         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2566                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2567                 err = 0;
2568         }
2569         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2570
2571         return err;
2572 }
2573
2574 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2575
2576 /*
2577  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2578  *
2579  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2580  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2581  * on the runqueue and wakes it.
2582  */
2583 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2584 {
2585         struct rq_flags rf;
2586         struct rq *rq;
2587
2588         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2589         p->state = TASK_RUNNING;
2590 #ifdef CONFIG_SMP
2591         /*
2592          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2593          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2594          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2595          *
2596          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2597          * as we're not fully set-up yet.
2598          */
2599         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2600 #endif
2601         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2602         update_rq_clock(rq);
2603         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2604
2605         activate_task(rq, p, 0);
2606         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2607         trace_sched_wakeup_new(p);
2608         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2609 #ifdef CONFIG_SMP
2610         if (p->sched_class->task_woken) {
2611                 /*
2612                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2613                  * drop it.
2614                  */
2615                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2616                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2617                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2618         }
2619 #endif
2620         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2621 }
2622
2623 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2624
2625 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2626
2627 void preempt_notifier_inc(void)
2628 {
2629         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2630 }
2631 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2632
2633 void preempt_notifier_dec(void)
2634 {
2635         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2636 }
2637 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2638
2639 /**
2640  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2641  * @notifier: notifier struct to register
2642  */
2643 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2644 {
2645         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2646                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2647
2648         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2649 }
2650 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2651
2652 /**
2653  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2654  * @notifier: notifier struct to unregister
2655  *
2656  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2657  */
2658 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2659 {
2660         hlist_del(&notifier->link);
2661 }
2662 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2663
2664 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2665 {
2666         struct preempt_notifier *notifier;
2667
2668         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2669                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2670 }
2671
2672 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2673 {
2674         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2675                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2676 }
2677
2678 static void
2679 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2680                                    struct task_struct *next)
2681 {
2682         struct preempt_notifier *notifier;
2683
2684         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2685                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2686 }
2687
2688 static __always_inline void
2689 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2690                                  struct task_struct *next)
2691 {
2692         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2693                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2694 }
2695
2696 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2697
2698 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2699 {
2700 }
2701
2702 static inline void
2703 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2704                                  struct task_struct *next)
2705 {
2706 }
2707
2708 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2709
2710 /**
2711  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2712  * @rq: the runqueue preparing to switch
2713  * @prev: the current task that is being switched out
2714  * @next: the task we are going to switch to.
2715  *
2716  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2717  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2718  * switch.
2719  *
2720  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2721  * hooks.
2722  */
2723 static inline void
2724 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2725                     struct task_struct *next)
2726 {
2727         sched_info_switch(rq, prev, next);
2728         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2729         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2730         prepare_lock_switch(rq, next);
2731         prepare_arch_switch(next);
2732 }
2733
2734 /**
2735  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2736  * @prev: the thread we just switched away from.
2737  *
2738  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2739  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2740  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2741  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2742  *
2743  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2744  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2745  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2746  * details.)
2747  *
2748  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2749  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2750  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2751  * because prev may have moved to another CPU.
2752  */
2753 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2754         __releases(rq->lock)
2755 {
2756         struct rq *rq = this_rq();
2757         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2758         long prev_state;
2759
2760         /*
2761          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2762          * because it left us after:
2763          *
2764          *      schedule()
2765          *        preempt_disable();                    // 1
2766          *        __schedule()
2767          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2768          *
2769          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2770          */
2771         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2772                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2773                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2774                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2775
2776         rq->prev_mm = NULL;
2777
2778         /*
2779          * A task struct has one reference for the use as "current".
2780          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2781          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2782          * the scheduled task must drop that reference.
2783          *
2784          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2785          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2786          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2787          * transition, resulting in a double drop.
2788          */
2789         prev_state = prev->state;
2790         vtime_task_switch(prev);
2791         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2792         finish_lock_switch(rq, prev);
2793         finish_arch_post_lock_switch();
2794
2795         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2796         if (mm)
2797                 mmdrop(mm);
2798         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2799                 if (prev->sched_class->task_dead)
2800                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2801
2802                 /*
2803                  * Remove function-return probe instances associated with this
2804                  * task and put them back on the free list.
2805                  */
2806                 kprobe_flush_task(prev);
2807
2808                 /* Task is done with its stack. */
2809                 put_task_stack(prev);
2810
2811                 put_task_struct(prev);
2812         }
2813
2814         tick_nohz_task_switch();
2815         return rq;
2816 }
2817
2818 #ifdef CONFIG_SMP
2819
2820 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2821 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2822 {
2823         struct callback_head *head, *next;
2824         void (*func)(struct rq *rq);
2825         unsigned long flags;
2826
2827         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2828         head = rq->balance_callback;
2829         rq->balance_callback = NULL;
2830         while (head) {
2831                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2832                 next = head->next;
2833                 head->next = NULL;
2834                 head = next;
2835
2836                 func(rq);
2837         }
2838         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2839 }
2840
2841 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2842 {
2843         if (unlikely(rq->balance_callback))
2844                 __balance_callback(rq);
2845 }
2846
2847 #else
2848
2849 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2850 {
2851 }
2852
2853 #endif
2854
2855 /**
2856  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2857  * @prev: the thread we just switched away from.
2858  */
2859 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2860         __releases(rq->lock)
2861 {
2862         struct rq *rq;
2863
2864         /*
2865          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2866          * finish_task_switch() for details.
2867          *
2868          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2869          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2870          * PREEMPT_COUNT kernels).
2871          */
2872
2873         rq = finish_task_switch(prev);
2874         balance_callback(rq);
2875         preempt_enable();
2876
2877         if (current->set_child_tid)
2878                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2879 }
2880
2881 /*
2882  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2883  */
2884 static __always_inline struct rq *
2885 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2886                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2887 {
2888         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2889
2890         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2891
2892         mm = next->mm;
2893         oldmm = prev->active_mm;
2894         /*
2895          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2896          * combine the page table reload and the switch backend into
2897          * one hypercall.
2898          */
2899         arch_start_context_switch(prev);
2900
2901         if (!mm) {
2902                 next->active_mm = oldmm;
2903                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2904                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2905         } else
2906                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2907
2908         if (!prev->mm) {
2909                 prev->active_mm = NULL;
2910                 rq->prev_mm = oldmm;
2911         }
2912
2913         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2914
2915         /*
2916          * Since the runqueue lock will be released by the next
2917          * task (which is an invalid locking op but in the case
2918          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2919          * do an early lockdep release here:
2920          */
2921         rq_unpin_lock(rq, rf);
2922         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2923
2924         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2925         switch_to(prev, next, prev);
2926         barrier();
2927
2928         return finish_task_switch(prev);
2929 }
2930
2931 /*
2932  * nr_running and nr_context_switches:
2933  *
2934  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2935  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2936  */
2937 unsigned long nr_running(void)
2938 {
2939         unsigned long i, sum = 0;
2940
2941         for_each_online_cpu(i)
2942                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2943
2944         return sum;
2945 }
2946
2947 /*
2948  * Check if only the current task is running on the cpu.
2949  *
2950  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2951  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2952  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2953  *
2954  * - from a non-preemptable section (of course)
2955  *
2956  * - from a thread that is bound to a single CPU
2957  *
2958  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2959  */
2960 bool single_task_running(void)
2961 {
2962         return raw_rq()->nr_running == 1;
2963 }
2964 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2965
2966 unsigned long long nr_context_switches(void)
2967 {
2968         int i;
2969         unsigned long long sum = 0;
2970
2971         for_each_possible_cpu(i)
2972                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2973
2974         return sum;
2975 }
2976
2977 /*
2978  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2979  *
2980  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2981  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2982  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2983  *
2984  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2985  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2986  * running and we'd not be idle.
2987  *
2988  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2989  * is broken.
2990  *
2991  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2992  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2993  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2994  * utilising both CPUs.
2995  *
2996  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2997  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2998  *
2999  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
3000  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
3001  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
3002  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
3003  *
3004  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
3005  */
3006
3007 unsigned long nr_iowait(void)
3008 {
3009         unsigned long i, sum = 0;
3010
3011         for_each_possible_cpu(i)
3012                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3013
3014         return sum;
3015 }
3016
3017 /*
3018  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
3019  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
3020  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
3021  * runnable.
3022  */
3023
3024 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3025 {
3026         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3027         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3028 }
3029
3030 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
3031 {
3032         struct rq *rq = this_rq();
3033         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
3034         *load = rq->load.weight;
3035 }
3036
3037 #ifdef CONFIG_SMP
3038
3039 /*
3040  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3041  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3042  */
3043 void sched_exec(void)
3044 {
3045         struct task_struct *p = current;
3046         unsigned long flags;
3047         int dest_cpu;
3048
3049         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3050         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
3051         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3052                 goto unlock;
3053
3054         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3055                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3056
3057                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3058                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3059                 return;
3060         }
3061 unlock:
3062         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3063 }
3064
3065 #endif
3066
3067 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3068 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
3069
3070 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3071 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
3072
3073 /*
3074  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
3075  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
3076  * we observe a high rate of cache misses in practice.
3077  * Prefetching this data results in improved performance.
3078  */
3079 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
3080 {
3081 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3082         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
3083 #else
3084         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
3085 #endif
3086         prefetch(curr);
3087         prefetch(&curr->exec_start);
3088 }
3089
3090 /*
3091  * Return accounted runtime for the task.
3092  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3093  * pending runtime that have not been accounted yet.
3094  */
3095 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3096 {
3097         struct rq_flags rf;
3098         struct rq *rq;
3099         u64 ns;
3100
3101 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3102         /*
3103          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
3104          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3105          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3106          *
3107          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
3108          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
3109          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3110          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3111          * been accounted, so we're correct here as well.
3112          */
3113         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3114                 return p->se.sum_exec_runtime;
3115 #endif
3116
3117         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3118         /*
3119          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3120          * project cycles that may never be accounted to this
3121          * thread, breaking clock_gettime().
3122          */
3123         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3124                 prefetch_curr_exec_start(p);
3125                 update_rq_clock(rq);
3126                 p->sched_class->update_curr(rq);
3127         }
3128         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3129         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3130
3131         return ns;
3132 }
3133
3134 /*
3135  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3136  * We call it with interrupts disabled.
3137  */
3138 void scheduler_tick(void)
3139 {
3140         int cpu = smp_processor_id();
3141         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3142         struct task_struct *curr = rq->curr;
3143
3144         sched_clock_tick();
3145
3146         raw_spin_lock(&rq->lock);
3147         update_rq_clock(rq);
3148         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3149         cpu_load_update_active(rq);
3150         calc_global_load_tick(rq);
3151         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3152
3153         perf_event_task_tick();
3154
3155 #ifdef CONFIG_SMP
3156         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3157         trigger_load_balance(rq);
3158 #endif
3159         rq_last_tick_reset(rq);
3160 }
3161
3162 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3163 /**
3164  * scheduler_tick_max_deferment
3165  *
3166  * Keep at least one tick per second when a single
3167  * active task is running because the scheduler doesn't
3168  * yet completely support full dynticks environment.
3169  *
3170  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3171  * balancing, etc... continue to move forward, even
3172  * with a very low granularity.
3173  *
3174  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3175  */
3176 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3177 {
3178         struct rq *rq = this_rq();
3179         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3180
3181         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3182
3183         if (time_before_eq(next, now))
3184                 return 0;
3185
3186         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3187 }
3188 #endif
3189
3190 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3191                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3192 /*
3193  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3194  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3195  */
3196 static inline void preempt_latency_start(int val)
3197 {
3198         if (preempt_count() == val) {
3199                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3200 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3201                 current->preempt_disable_ip = ip;
3202 #endif
3203                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3204         }
3205 }
3206
3207 void preempt_count_add(int val)
3208 {
3209 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3210         /*
3211          * Underflow?
3212          */
3213         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3214                 return;
3215 #endif
3216         __preempt_count_add(val);
3217 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3218         /*
3219          * Spinlock count overflowing soon?
3220          */
3221         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3222                                 PREEMPT_MASK - 10);
3223 #endif
3224         preempt_latency_start(val);
3225 }
3226 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3227 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3228
3229 /*
3230  * If the value passed in equals to the current preempt count
3231  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3232  */
3233 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3234 {
3235         if (preempt_count() == val)
3236                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3237 }
3238
3239 void preempt_count_sub(int val)
3240 {
3241 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3242         /*
3243          * Underflow?
3244          */
3245         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3246                 return;
3247         /*
3248          * Is the spinlock portion underflowing?
3249          */
3250         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3251                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3252                 return;
3253 #endif
3254
3255         preempt_latency_stop(val);
3256         __preempt_count_sub(val);
3257 }
3258 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3259 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3260
3261 #else
3262 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3263 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3264 #endif
3265
3266 /*
3267  * Print scheduling while atomic bug:
3268  */
3269 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3270 {
3271         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3272         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3273
3274         if (oops_in_progress)
3275                 return;
3276
3277         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3278                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3279
3280         debug_show_held_locks(prev);
3281         print_modules();
3282         if (irqs_disabled())
3283                 print_irqtrace_events(prev);
3284         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3285             && in_atomic_preempt_off()) {
3286                 pr_err("Preemption disabled at:");
3287                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3288                 pr_cont("\n");
3289         }
3290         if (panic_on_warn)
3291                 panic("scheduling while atomic\n");
3292
3293         dump_stack();
3294         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3295 }
3296
3297 /*
3298  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3299  */
3300 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3301 {
3302 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3303         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3304                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3305 #endif
3306
3307         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3308                 __schedule_bug(prev);
3309                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3310         }
3311         rcu_sleep_check();
3312
3313         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3314
3315         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3316 }
3317
3318 /*
3319  * Pick up the highest-prio task:
3320  */
3321 static inline struct task_struct *
3322 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3323 {
3324         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3325         struct task_struct *p;
3326
3327         /*
3328          * Optimization: we know that if all tasks are in
3329          * the fair class we can call that function directly:
3330          */
3331         if (likely(prev->sched_class == class &&
3332                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3333                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3334                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3335                         goto again;
3336
3337                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3338                 if (unlikely(!p))
3339                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3340
3341                 return p;
3342         }
3343
3344 again:
3345         for_each_class(class) {
3346                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3347                 if (p) {
3348                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3349                                 goto again;
3350                         return p;
3351                 }
3352         }
3353
3354         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3355 }
3356
3357 /*
3358  * __schedule() is the main scheduler function.
3359  *
3360  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3361  *
3362  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3363  *
3364  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3365  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3366  *
3367  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3368  *      interrupt handler scheduler_tick().
3369  *
3370  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3371  *      task to the run-queue and that's it.
3372  *
3373  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3374  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3375  *      called on the nearest possible occasion:
3376  *
3377  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3378  *
3379  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3380  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3381  *           spin_unlock()!)
3382  *
3383  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3384  *           preemptible context
3385  *
3386  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3387  *         then at the next:
3388  *
3389  *          - cond_resched() call
3390  *          - explicit schedule() call
3391  *          - return from syscall or exception to user-space
3392  *          - return from interrupt-handler to user-space
3393  *
3394  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3395  */
3396 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3397 {
3398         struct task_struct *prev, *next;
3399         unsigned long *switch_count;
3400         struct rq_flags rf;
3401         struct rq *rq;
3402         int cpu;
3403
3404         cpu = smp_processor_id();
3405         rq = cpu_rq(cpu);
3406         prev = rq->curr;
3407
3408         schedule_debug(prev);
3409
3410         if (sched_feat(HRTICK))
3411                 hrtick_clear(rq);
3412
3413         local_irq_disable();
3414         rcu_note_context_switch();
3415
3416         /*
3417          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3418          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3419          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3420          */
3421         smp_mb__before_spinlock();
3422         raw_spin_lock(&rq->lock);
3423         rq_pin_lock(rq, &rf);
3424
3425         rq->clock_update_flags <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3426
3427         switch_count = &prev->nivcsw;
3428         if (!preempt && prev->state) {
3429                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3430                         prev->state = TASK_RUNNING;
3431                 } else {
3432                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3433                         prev->on_rq = 0;
3434
3435                         if (prev->in_iowait) {
3436                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3437                                 delayacct_blkio_start();
3438                         }
3439
3440                         /*
3441                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3442                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3443                          * concurrency.
3444                          */
3445                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3446                                 struct task_struct *to_wakeup;
3447
3448                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3449                                 if (to_wakeup)
3450                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3451                         }
3452                 }
3453                 switch_count = &prev->nvcsw;
3454         }
3455
3456         if (task_on_rq_queued(prev))
3457                 update_rq_clock(rq);
3458
3459         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3460         clear_tsk_need_resched(prev);
3461         clear_preempt_need_resched();
3462
3463         if (likely(prev != next)) {
3464                 rq->nr_switches++;
3465                 rq->curr = next;
3466                 ++*switch_count;
3467
3468                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3469                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf); /* unlocks the rq */
3470         } else {
3471                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3472                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
3473                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3474         }
3475
3476         balance_callback(rq);
3477 }
3478
3479 void __noreturn do_task_dead(void)
3480 {
3481         /*
3482          * The setting of TASK_RUNNING by try_to_wake_up() may be delayed
3483          * when the following two conditions become true.
3484          *   - There is race condition of mmap_sem (It is acquired by
3485          *     exit_mm()), and
3486          *   - SMI occurs before setting TASK_RUNINNG.
3487          *     (or hypervisor of virtual machine switches to other guest)
3488          *  As a result, we may become TASK_RUNNING after becoming TASK_DEAD
3489          *
3490          * To avoid it, we have to wait for releasing tsk->pi_lock which
3491          * is held by try_to_wake_up()
3492          */
3493         smp_mb();
3494         raw_spin_unlock_wait(&current->pi_lock);
3495
3496         /* causes final put_task_struct in finish_task_switch(). */
3497         __set_current_state(TASK_DEAD);
3498         current->flags |= PF_NOFREEZE;  /* tell freezer to ignore us */
3499         __schedule(false);
3500         BUG();
3501         /* Avoid "noreturn function does return".  */
3502         for (;;)
3503                 cpu_relax();    /* For when BUG is null */
3504 }
3505
3506 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3507 {
3508         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3509                 return;
3510         /*
3511          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3512          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3513          */
3514         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3515                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3516 }
3517
3518 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3519 {
3520         struct task_struct *tsk = current;
3521
3522         sched_submit_work(tsk);
3523         do {
3524                 preempt_disable();
3525                 __schedule(false);
3526                 sched_preempt_enable_no_resched();
3527         } while (need_resched());
3528 }
3529 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3530
3531 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3532 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3533 {
3534         /*
3535          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3536          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3537          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3538          * we find a better solution.
3539          *
3540          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3541          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3542          * too frequently to make sense yet.
3543          */
3544         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3545         schedule();
3546         exception_exit(prev_state);
3547 }
3548 #endif
3549
3550 /**
3551  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3552  *
3553  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3554  */
3555 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3556 {
3557         sched_preempt_enable_no_resched();
3558         schedule();
3559         preempt_disable();
3560 }
3561
3562 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3563 {
3564         do {
3565                 /*
3566                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3567                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3568                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3569                  * by the function tracer will call this function again and
3570                  * cause infinite recursion.
3571                  *
3572                  * Preemption must be disabled here before the function
3573                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3574                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3575                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3576                  * which can also be traced by the function tracer.
3577                  */
3578                 preempt_disable_notrace();
3579                 preempt_latency_start(1);
3580                 __schedule(true);
3581                 preempt_latency_stop(1);
3582                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3583
3584                 /*
3585                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3586                  * between schedule and now.
3587                  */
3588         } while (need_resched());
3589 }
3590
3591 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3592 /*
3593  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3594  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3595  * occur there and call schedule directly.
3596  */
3597 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3598 {
3599         /*
3600          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3601          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3602          */
3603         if (likely(!preemptible()))
3604                 return;
3605
3606         preempt_schedule_common();
3607 }
3608 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3609 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3610
3611 /**
3612  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3613  *
3614  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3615  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3616  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3617  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3618  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3619  * to be called when the system is still in usermode.
3620  *
3621  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3622  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3623  * calling the scheduler.
3624  */
3625 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3626 {
3627         enum ctx_state prev_ctx;
3628
3629         if (likely(!preemptible()))
3630                 return;
3631
3632         do {
3633                 /*
3634                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3635                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3636                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3637                  * by the function tracer will call this function again and
3638                  * cause infinite recursion.
3639                  *
3640                  * Preemption must be disabled here before the function
3641                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3642                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3643                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3644                  * which can also be traced by the function tracer.
3645                  */
3646                 preempt_disable_notrace();
3647                 preempt_latency_start(1);
3648                 /*
3649                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3650                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3651                  * an infinite recursion.
3652                  */
3653                 prev_ctx = exception_enter();
3654                 __schedule(true);
3655                 exception_exit(prev_ctx);
3656
3657                 preempt_latency_stop(1);
3658                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3659         } while (need_resched());
3660 }
3661 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3662
3663 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3664
3665 /*
3666  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3667  * off of irq context.
3668  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3669  * protect us against recursive calling from irq.
3670  */
3671 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3672 {
3673         enum ctx_state prev_state;
3674
3675         /* Catch callers which need to be fixed */
3676         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3677
3678         prev_state = exception_enter();
3679
3680         do {
3681                 preempt_disable();
3682                 local_irq_enable();
3683                 __schedule(true);
3684                 local_irq_disable();
3685                 sched_preempt_enable_no_resched();
3686         } while (need_resched());
3687
3688         exception_exit(prev_state);
3689 }
3690
3691 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3692                           void *key)
3693 {
3694         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3695 }
3696 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3697
3698 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3699
3700 /*
3701  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3702  * @p: task
3703  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3704  *
3705  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3706  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3707  *
3708  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3709  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3710  */
3711 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3712 {
3713         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3714         const struct sched_class *prev_class;
3715         struct rq_flags rf;
3716         struct rq *rq;
3717
3718         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3719
3720         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3721         update_rq_clock(rq);
3722
3723         /*
3724          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3725          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3726          *
3727          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3728          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3729          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3730          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3731          * with interrupts disabled and will complete the lock
3732          * protected section without being interrupted. So there is no
3733          * real need to boost.
3734          */
3735         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3736                 WARN_ON(p != rq->curr);
3737                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3738                 goto out_unlock;
3739         }
3740
3741         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3742         oldprio = p->prio;
3743
3744         if (oldprio == prio)
3745                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3746
3747         prev_class = p->sched_class;
3748         queued = task_on_rq_queued(p);
3749         running = task_current(rq, p);
3750         if (queued)
3751                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3752         if (running)
3753                 put_prev_task(rq, p);
3754
3755         /*
3756          * Boosting condition are:
3757          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3758          *      --> -dl task blocks on mutex A
3759          *
3760          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3761          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3762          *          running task
3763          */
3764         if (dl_prio(prio)) {
3765                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3766                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3767                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3768                         p->dl.dl_boosted = 1;
3769                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3770                 } else
3771                         p->dl.dl_boosted = 0;
3772                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3773         } else if (rt_prio(prio)) {
3774                 if (dl_prio(oldprio))
3775                         p->dl.dl_boosted = 0;
3776                 if (oldprio < prio)
3777                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3778                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3779         } else {
3780                 if (dl_prio(oldprio))
3781                         p->dl.dl_boosted = 0;
3782                 if (rt_prio(oldprio))
3783                         p->rt.timeout = 0;
3784                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3785         }
3786
3787         p->prio = prio;
3788
3789         if (queued)
3790                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3791         if (running)
3792                 set_curr_task(rq, p);
3793
3794         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3795 out_unlock:
3796         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3797         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3798
3799         balance_callback(rq);
3800         preempt_enable();
3801 }
3802 #endif
3803
3804 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3805 {
3806         bool queued, running;
3807         int old_prio, delta;
3808         struct rq_flags rf;
3809         struct rq *rq;
3810
3811         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3812                 return;
3813         /*
3814          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3815          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3816          */
3817         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3818         update_rq_clock(rq);
3819
3820         /*
3821          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3822          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3823          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3824          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3825          */
3826         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3827                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3828                 goto out_unlock;
3829         }
3830         queued = task_on_rq_queued(p);
3831         running = task_current(rq, p);
3832         if (queued)
3833                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3834         if (running)
3835                 put_prev_task(rq, p);
3836
3837         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3838         set_load_weight(p);
3839         old_prio = p->prio;
3840         p->prio = effective_prio(p);
3841         delta = p->prio - old_prio;
3842
3843         if (queued) {
3844                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3845                 /*
3846                  * If the task increased its priority or is running and
3847                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3848                  */
3849                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3850                         resched_curr(rq);
3851         }
3852         if (running)
3853                 set_curr_task(rq, p);
3854 out_unlock:
3855         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3856 }
3857 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3858
3859 /*
3860  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3861  * @p: task
3862  * @nice: nice value
3863  */
3864 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3865 {
3866         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3867         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3868
3869         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3870                 capable(CAP_SYS_NICE));
3871 }
3872
3873 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3874
3875 /*
3876  * sys_nice - change the priority of the current process.
3877  * @increment: priority increment
3878  *
3879  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3880  * does similar things.
3881  */
3882 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3883 {
3884         long nice, retval;
3885
3886         /*
3887          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3888          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3889          * and we have a single winner.
3890          */
3891         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3892         nice = task_nice(current) + increment;
3893
3894         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3895         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3896                 return -EPERM;
3897
3898         retval = security_task_setnice(current, nice);
3899         if (retval)
3900                 return retval;
3901
3902         set_user_nice(current, nice);
3903         return 0;
3904 }
3905
3906 #endif
3907
3908 /**
3909  * task_prio - return the priority value of a given task.
3910  * @p: the task in question.
3911  *
3912  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3913  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3914  * around 0, value goes from -16 to +15.
3915  */
3916 int task_prio(const struct task_struct *p)
3917 {
3918         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3919 }
3920
3921 /**
3922  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3923  * @cpu: the processor in question.
3924  *
3925  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3926  */
3927 int idle_cpu(int cpu)
3928 {
3929         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3930
3931         if (rq->curr != rq->idle)
3932                 return 0;
3933
3934         if (rq->nr_running)
3935                 return 0;
3936
3937 #ifdef CONFIG_SMP
3938         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3939                 return 0;
3940 #endif
3941
3942         return 1;
3943 }
3944
3945 /**
3946  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3947  * @cpu: the processor in question.
3948  *
3949  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3950  */
3951 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3952 {
3953         return cpu_rq(cpu)->idle;
3954 }
3955
3956 /**
3957  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3958  * @pid: the pid in question.
3959  *
3960  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3961  */
3962 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3963 {
3964         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3965 }
3966
3967 /*
3968  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3969  * SCHED_DEADLINE task.
3970  *
3971  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3972  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3973  * for the first time with its new policy.
3974  */
3975 static void
3976 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3977 {
3978         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3979
3980         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3981         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3982         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3983         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3984         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3985
3986         /*
3987          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3988          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3989          *
3990          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3991          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3992          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3993          * amount.
3994          *
3995          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3996          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3997          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3998          * before the current scheduling deadline.
3999          *
4000          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
4001          * change in bandwidth until that time; so admission control is
4002          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
4003          * consume more than promised.
4004          */
4005 }
4006
4007 /*
4008  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4009  * it calls know not to change it.
4010  */
4011 #define SETPARAM_POLICY -1
4012
4013 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4014                 const struct sched_attr *attr)
4015 {
4016         int policy = attr->sched_policy;
4017
4018         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4019                 policy = p->policy;
4020
4021         p->policy = policy;
4022
4023         if (dl_policy(policy))
4024                 __setparam_dl(p, attr);
4025         else if (fair_policy(policy))
4026                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4027
4028         /*
4029          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4030          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4031          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4032          */
4033         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4034         p->normal_prio = normal_prio(p);
4035         set_load_weight(p);
4036 }
4037
4038 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4039 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4040                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4041 {
4042         __setscheduler_params(p, attr);
4043
4044         /*
4045          * Keep a potential priority boosting if called from
4046          * sched_setscheduler().
4047          */
4048         if (keep_boost)
4049                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
4050         else
4051                 p->prio = normal_prio(p);
4052
4053         if (dl_prio(p->prio))
4054                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4055         else if (rt_prio(p->prio))
4056                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4057         else
4058                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4059 }
4060
4061 static void
4062 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
4063 {
4064         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
4065
4066         attr->sched_priority = p->rt_priority;
4067         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
4068         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
4069         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
4070         attr->sched_flags = dl_se->flags;
4071 }
4072
4073 /*
4074  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
4075  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
4076  * than the runtime, as well as the period of being zero or
4077  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
4078  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
4079  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
4080  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
4081  * sched_period, as the latter can be zero).
4082  */
4083 static bool
4084 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
4085 {
4086         /* deadline != 0 */
4087         if (attr->sched_deadline == 0)
4088                 return false;
4089
4090         /*
4091          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
4092          * that big.
4093          */
4094         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
4095                 return false;
4096
4097         /*
4098          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
4099          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
4100          */
4101         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
4102             attr->sched_period & (1ULL << 63))
4103                 return false;
4104
4105         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
4106         if ((attr->sched_period != 0 &&
4107              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
4108             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
4109                 return false;
4110
4111         return true;
4112 }
4113
4114 /*
4115  * check the target process has a UID that matches the current process's
4116  */
4117 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4118 {
4119         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4120         bool match;
4121
4122         rcu_read_lock();
4123         pcred = __task_cred(p);
4124         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4125                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4126         rcu_read_unlock();
4127         return match;
4128 }
4129
4130 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
4131                 const struct sched_attr *attr)
4132 {
4133         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
4134
4135         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
4136                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
4137                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
4138                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
4139                 return true;
4140
4141         return false;
4142 }
4143
4144 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4145                                 const struct sched_attr *attr,
4146                                 bool user, bool pi)
4147 {
4148         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4149                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4150         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4151         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4152         const struct sched_class *prev_class;
4153         struct rq_flags rf;
4154         int reset_on_fork;
4155         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
4156         struct rq *rq;
4157
4158         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4159         BUG_ON(in_interrupt());
4160 recheck:
4161         /* double check policy once rq lock held */
4162         if (policy < 0) {
4163                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4164                 policy = oldpolicy = p->policy;
4165         } else {
4166                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4167
4168                 if (!valid_policy(policy))
4169                         return -EINVAL;
4170         }
4171
4172         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
4173                 return -EINVAL;
4174
4175         /*
4176          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4177          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4178          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4179          */
4180         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4181             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4182                 return -EINVAL;
4183         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4184             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4185                 return -EINVAL;
4186
4187         /*
4188          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4189          */
4190         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4191                 if (fair_policy(policy)) {
4192                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4193                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4194                                 return -EPERM;
4195                 }
4196
4197                 if (rt_policy(policy)) {
4198                         unsigned long rlim_rtprio =
4199                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4200
4201                         /* can't set/change the rt policy */
4202                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4203                                 return -EPERM;
4204
4205                         /* can't increase priority */
4206                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4207                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4208                                 return -EPERM;
4209                 }
4210
4211                  /*
4212                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4213                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4214                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4215                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4216                   */
4217                 if (dl_policy(policy))
4218                         return -EPERM;
4219
4220                 /*
4221                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4222                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4223                  */
4224                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4225                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4226                                 return -EPERM;
4227                 }
4228
4229                 /* can't change other user's priorities */
4230                 if (!check_same_owner(p))
4231                         return -EPERM;
4232
4233                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4234                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4235                         return -EPERM;
4236         }
4237
4238         if (user) {
4239                 retval = security_task_setscheduler(p);
4240                 if (retval)
4241                         return retval;
4242         }
4243
4244         /*
4245          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4246          * changing the priority of the task:
4247          *
4248          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4249          * runqueue lock must be held.
4250          */
4251         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4252         update_rq_clock(rq);
4253
4254         /*
4255          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4256          */
4257         if (p == rq->stop) {
4258                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4259                 return -EINVAL;
4260         }
4261
4262         /*
4263          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4264          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4265          */
4266         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4267                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4268                         goto change;
4269                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4270                         goto change;
4271                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4272                         goto change;
4273
4274                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4275                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4276                 return 0;
4277         }
4278 change:
4279
4280         if (user) {
4281 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4282                 /*
4283                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4284                  * assigned.
4285                  */
4286                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4287                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4288                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4289                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4290                         return -EPERM;
4291                 }
4292 #endif
4293 #ifdef CONFIG_SMP
4294                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4295                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4296
4297                         /*
4298                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4299                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4300                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4301                          */
4302                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4303                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4304                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4305                                 return -EPERM;
4306                         }
4307                 }
4308 #endif
4309         }
4310
4311         /* recheck policy now with rq lock held */
4312         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4313                 policy = oldpolicy = -1;
4314                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4315                 goto recheck;
4316         }
4317
4318         /*
4319          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4320          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4321          * is available.
4322          */
4323         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4324                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4325                 return -EBUSY;
4326         }
4327
4328         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4329         oldprio = p->prio;
4330
4331         if (pi) {
4332                 /*
4333                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4334                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4335                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4336                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4337                  * itself.
4338                  */
4339                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4340                 if (new_effective_prio == oldprio)
4341                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4342         }
4343
4344         queued = task_on_rq_queued(p);
4345         running = task_current(rq, p);
4346         if (queued)
4347                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4348         if (running)
4349                 put_prev_task(rq, p);
4350
4351         prev_class = p->sched_class;
4352         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4353
4354         if (queued) {
4355                 /*
4356                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4357                  * increased (user space view).
4358                  */
4359                 if (oldprio < p->prio)
4360                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4361
4362                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4363         }
4364         if (running)
4365                 set_curr_task(rq, p);
4366
4367         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4368         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4369         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4370
4371         if (pi)
4372                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4373
4374         /*
4375          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4376          */
4377         balance_callback(rq);
4378         preempt_enable();
4379
4380         return 0;
4381 }
4382
4383 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4384                                const struct sched_param *param, bool check)
4385 {
4386         struct sched_attr attr = {
4387                 .sched_policy   = policy,
4388                 .sched_priority = param->sched_priority,
4389                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4390         };
4391
4392         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4393         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4394                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4395                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4396                 attr.sched_policy = policy;
4397         }
4398
4399         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4400 }
4401 /**
4402  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4403  * @p: the task in question.
4404  * @policy: new policy.
4405  * @param: structure containing the new RT priority.
4406  *
4407  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4408  *
4409  * NOTE that the task may be already dead.
4410  */
4411 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4412                        const struct sched_param *param)
4413 {
4414         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4415 }
4416 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4417
4418 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4419 {
4420         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4421 }
4422 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4423
4424 /**
4425  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4426  * @p: the task in question.
4427  * @policy: new policy.
4428  * @param: structure containing the new RT priority.
4429  *
4430  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4431  * current context has permission.  For example, this is needed in
4432  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4433  * but our caller might not have that capability.
4434  *
4435  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4436  */
4437 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4438                                const struct sched_param *param)
4439 {
4440         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4441 }
4442 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4443
4444 static int
4445 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4446 {
4447         struct sched_param lparam;
4448         struct task_struct *p;
4449         int retval;
4450
4451         if (!param || pid < 0)
4452                 return -EINVAL;
4453         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4454                 return -EFAULT;
4455
4456         rcu_read_lock();
4457         retval = -ESRCH;
4458         p = find_process_by_pid(pid);
4459         if (p != NULL)
4460                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4461         rcu_read_unlock();
4462
4463         return retval;
4464 }
4465
4466 /*
4467  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4468  */
4469 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4470                            struct sched_attr *attr)
4471 {
4472         u32 size;
4473         int ret;
4474
4475         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4476                 return -EFAULT;
4477
4478         /*
4479          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4480          */
4481         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4482
4483         ret = get_user(size, &uattr->size);
4484         if (ret)
4485                 return ret;
4486
4487         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4488                 goto err_size;
4489
4490         if (!size)              /* abi compat */
4491                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4492
4493         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4494                 goto err_size;
4495
4496         /*
4497          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4498          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4499          * user-space does not rely on any kernel feature
4500          * extensions we dont know about yet.
4501          */
4502         if (size > sizeof(*attr)) {
4503                 unsigned char __user *addr;
4504                 unsigned char __user *end;
4505                 unsigned char val;
4506
4507                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4508                 end  = (void __user *)uattr + size;
4509
4510                 for (; addr < end; addr++) {
4511                         ret = get_user(val, addr);
4512                         if (ret)
4513                                 return ret;
4514                         if (val)
4515                                 goto err_size;
4516                 }
4517                 size = sizeof(*attr);
4518         }
4519
4520         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4521         if (ret)
4522                 return -EFAULT;
4523
4524         /*
4525          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4526          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4527          */
4528         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4529
4530         return 0;
4531
4532 err_size:
4533         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4534         return -E2BIG;
4535 }
4536
4537 /**
4538  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4539  * @pid: the pid in question.
4540  * @policy: new policy.
4541  * @param: structure containing the new RT priority.
4542  *
4543  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4544  */
4545 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4546                 struct sched_param __user *, param)
4547 {
4548         /* negative values for policy are not valid */
4549         if (policy < 0)
4550                 return -EINVAL;
4551
4552         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4553 }
4554
4555 /**
4556  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4557  * @pid: the pid in question.
4558  * @param: structure containing the new RT priority.
4559  *
4560  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4561  */
4562 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4563 {
4564         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4565 }
4566
4567 /**
4568  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4569  * @pid: the pid in question.
4570  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4571  * @flags: for future extension.
4572  */
4573 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4574                                unsigned int, flags)
4575 {
4576         struct sched_attr attr;
4577         struct task_struct *p;
4578         int retval;
4579
4580         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4581                 return -EINVAL;
4582
4583         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4584         if (retval)
4585                 return retval;
4586
4587         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4588                 return -EINVAL;
4589
4590         rcu_read_lock();
4591         retval = -ESRCH;
4592         p = find_process_by_pid(pid);
4593         if (p != NULL)
4594                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4595         rcu_read_unlock();
4596
4597         return retval;
4598 }
4599
4600 /**
4601  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4602  * @pid: the pid in question.
4603  *
4604  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4605  * code.
4606  */
4607 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4608 {
4609         struct task_struct *p;
4610         int retval;
4611
4612         if (pid < 0)
4613                 return -EINVAL;
4614
4615         retval = -ESRCH;
4616         rcu_read_lock();
4617         p = find_process_by_pid(pid);
4618         if (p) {
4619                 retval = security_task_getscheduler(p);
4620                 if (!retval)
4621                         retval = p->policy
4622                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4623         }
4624         rcu_read_unlock();
4625         return retval;
4626 }
4627
4628 /**
4629  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4630  * @pid: the pid in question.
4631  * @param: structure containing the RT priority.
4632  *
4633  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4634  * code.
4635  */
4636 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4637 {
4638         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4639         struct task_struct *p;
4640         int retval;
4641
4642         if (!param || pid < 0)
4643                 return -EINVAL;
4644
4645         rcu_read_lock();
4646         p = find_process_by_pid(pid);
4647         retval = -ESRCH;
4648         if (!p)
4649                 goto out_unlock;
4650
4651         retval = security_task_getscheduler(p);
4652         if (retval)
4653                 goto out_unlock;
4654
4655         if (task_has_rt_policy(p))
4656                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4657         rcu_read_unlock();
4658
4659         /*
4660          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4661          */
4662         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4663
4664         return retval;
4665
4666 out_unlock:
4667         rcu_read_unlock();
4668         return retval;
4669 }
4670
4671 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4672                            struct sched_attr *attr,
4673                            unsigned int usize)
4674 {
4675         int ret;
4676
4677         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4678                 return -EFAULT;
4679
4680         /*
4681          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4682          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4683          * user-space does not get uncomplete information.
4684          */
4685         if (usize < sizeof(*attr)) {
4686                 unsigned char *addr;
4687                 unsigned char *end;
4688
4689                 addr = (void *)attr + usize;
4690                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4691
4692                 for (; addr < end; addr++) {
4693                         if (*addr)
4694                                 return -EFBIG;
4695                 }
4696
4697                 attr->size = usize;
4698         }
4699
4700         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4701         if (ret)
4702                 return -EFAULT;
4703
4704         return 0;
4705 }
4706
4707 /**
4708  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4709  * @pid: the pid in question.
4710  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4711  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4712  * @flags: for future extension.
4713  */
4714 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4715                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4716 {
4717         struct sched_attr attr = {
4718                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4719         };
4720         struct task_struct *p;
4721         int retval;
4722
4723         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4724             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4725                 return -EINVAL;
4726
4727         rcu_read_lock();
4728         p = find_process_by_pid(pid);
4729         retval = -ESRCH;
4730         if (!p)
4731                 goto out_unlock;
4732
4733         retval = security_task_getscheduler(p);
4734         if (retval)
4735                 goto out_unlock;
4736
4737         attr.sched_policy = p->policy;
4738         if (p->sched_reset_on_fork)
4739                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4740         if (task_has_dl_policy(p))
4741                 __getparam_dl(p, &attr);
4742         else if (task_has_rt_policy(p))
4743                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4744         else
4745                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4746
4747         rcu_read_unlock();
4748
4749         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4750         return retval;
4751
4752 out_unlock:
4753         rcu_read_unlock();
4754         return retval;
4755 }
4756
4757 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4758 {
4759         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4760         struct task_struct *p;
4761         int retval;
4762
4763         rcu_read_lock();
4764
4765         p = find_process_by_pid(pid);
4766         if (!p) {
4767                 rcu_read_unlock();
4768                 return -ESRCH;
4769         }
4770
4771         /* Prevent p going away */
4772         get_task_struct(p);
4773         rcu_read_unlock();
4774
4775         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4776                 retval = -EINVAL;
4777                 goto out_put_task;
4778         }
4779         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4780                 retval = -ENOMEM;
4781                 goto out_put_task;
4782         }
4783         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4784                 retval = -ENOMEM;
4785                 goto out_free_cpus_allowed;
4786         }
4787         retval = -EPERM;
4788         if (!check_same_owner(p)) {
4789                 rcu_read_lock();
4790                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4791                         rcu_read_unlock();
4792                         goto out_free_new_mask;
4793                 }
4794                 rcu_read_unlock();
4795         }
4796
4797         retval = security_task_setscheduler(p);
4798         if (retval)
4799                 goto out_free_new_mask;
4800
4801
4802         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4803         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4804
4805         /*
4806          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4807          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4808          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4809          * root_domain.
4810          */
4811 #ifdef CONFIG_SMP
4812         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4813                 rcu_read_lock();
4814                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4815                         retval = -EBUSY;
4816                         rcu_read_unlock();
4817                         goto out_free_new_mask;
4818                 }
4819                 rcu_read_unlock();
4820         }
4821 #endif
4822 again:
4823         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4824
4825         if (!retval) {
4826                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4827                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4828                         /*
4829                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4830                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4831                          * cpuset's cpus_allowed
4832                          */
4833                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4834                         goto again;
4835                 }
4836         }
4837 out_free_new_mask:
4838         free_cpumask_var(new_mask);
4839 out_free_cpus_allowed:
4840         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4841 out_put_task:
4842         put_task_struct(p);
4843         return retval;
4844 }
4845
4846 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4847                              struct cpumask *new_mask)
4848 {
4849         if (len < cpumask_size())
4850                 cpumask_clear(new_mask);
4851         else if (len > cpumask_size())
4852                 len = cpumask_size();
4853
4854         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4855 }
4856
4857 /**
4858  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4859  * @pid: pid of the process
4860  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4861  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4862  *
4863  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4864  */
4865 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4866                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4867 {
4868         cpumask_var_t new_mask;
4869         int retval;
4870
4871         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4872                 return -ENOMEM;
4873
4874         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4875         if (retval == 0)
4876                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4877         free_cpumask_var(new_mask);
4878         return retval;
4879 }
4880
4881 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4882 {
4883         struct task_struct *p;
4884         unsigned long flags;
4885         int retval;
4886
4887         rcu_read_lock();
4888
4889         retval = -ESRCH;
4890         p = find_process_by_pid(pid);
4891         if (!p)
4892                 goto out_unlock;
4893
4894         retval = security_task_getscheduler(p);
4895         if (retval)
4896                 goto out_unlock;
4897
4898         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4899         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4900         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4901
4902 out_unlock:
4903         rcu_read_unlock();
4904
4905         return retval;
4906 }
4907
4908 /**
4909  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4910  * @pid: pid of the process
4911  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4912  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4913  *
4914  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4915  * error code otherwise.
4916  */
4917 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4918                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4919 {
4920         int ret;
4921         cpumask_var_t mask;
4922
4923         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4924                 return -EINVAL;
4925         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4926                 return -EINVAL;
4927
4928         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4929                 return -ENOMEM;
4930
4931         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4932         if (ret == 0) {
4933                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4934
4935                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4936                         ret = -EFAULT;
4937                 else
4938                         ret = retlen;
4939         }
4940         free_cpumask_var(mask);
4941
4942         return ret;
4943 }
4944
4945 /**
4946  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4947  *
4948  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4949  * other threads running on this CPU then this function will return.
4950  *
4951  * Return: 0.
4952  */
4953 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4954 {
4955         struct rq *rq = this_rq_lock();
4956
4957         schedstat_inc(rq->yld_count);
4958         current->sched_class->yield_task(rq);
4959
4960         /*
4961          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4962          * no need to preempt or enable interrupts:
4963          */
4964         __release(rq->lock);
4965         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4966         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4967         sched_preempt_enable_no_resched();
4968
4969         schedule();
4970
4971         return 0;
4972 }
4973
4974 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4975 int __sched _cond_resched(void)
4976 {
4977         if (should_resched(0)) {
4978                 preempt_schedule_common();
4979                 return 1;
4980         }
4981         return 0;
4982 }
4983 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4984 #endif
4985
4986 /*
4987  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4988  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4989  *
4990  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4991  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4992  * spin_unlock(), once by hand).
4993  */
4994 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4995 {
4996         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4997         int ret = 0;
4998
4999         lockdep_assert_held(lock);
5000
5001         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5002                 spin_unlock(lock);
5003                 if (resched)
5004                         preempt_schedule_common();
5005                 else
5006                         cpu_relax();
5007                 ret = 1;
5008                 spin_lock(lock);
5009         }
5010         return ret;
5011 }
5012 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5013
5014 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5015 {
5016         BUG_ON(!in_softirq());
5017
5018         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
5019                 local_bh_enable();
5020                 preempt_schedule_common();
5021                 local_bh_disable();
5022                 return 1;
5023         }
5024         return 0;
5025 }
5026 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5027
5028 /**
5029  * yield - yield the current processor to other threads.
5030  *
5031  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5032  *
5033  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5034  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5035  * it, its already broken.
5036  *
5037  * Typical broken usage is:
5038  *
5039  * while (!event)
5040  *      yield();
5041  *
5042  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5043  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5044  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5045  *
5046  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5047  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5048  * If you still want to use yield(), do not!
5049  */
5050 void __sched yield(void)
5051 {
5052         set_current_state(TASK_RUNNING);
5053         sys_sched_yield();
5054 }
5055 EXPORT_SYMBOL(yield);
5056
5057 /**
5058  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5059  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5060  * processor it's on.
5061  * @p: target task
5062  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5063  *
5064  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5065  * can't go away on us before we can do any checks.
5066  *
5067  * Return:
5068  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5069  *      false (0) if we failed to boost the target.
5070  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5071  */
5072 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5073 {
5074         struct task_struct *curr = current;
5075         struct rq *rq, *p_rq;
5076         unsigned long flags;
5077         int yielded = 0;
5078
5079         local_irq_save(flags);
5080         rq = this_rq();
5081
5082 again:
5083         p_rq = task_rq(p);
5084         /*
5085          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5086          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5087          */
5088         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5089                 yielded = -ESRCH;
5090                 goto out_irq;
5091         }
5092
5093         double_rq_lock(rq, p_rq);
5094         if (task_rq(p) != p_rq) {
5095                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5096                 goto again;
5097         }
5098
5099         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5100                 goto out_unlock;
5101
5102         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5103                 goto out_unlock;
5104
5105         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5106                 goto out_unlock;
5107
5108         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5109         if (yielded) {
5110                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5111                 /*
5112                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5113                  * fairness.
5114                  */
5115                 if (preempt && rq != p_rq)
5116                         resched_curr(p_rq);
5117         }
5118
5119 out_unlock:
5120         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5121 out_irq:
5122         local_irq_restore(flags);
5123
5124         if (yielded > 0)
5125                 schedule();
5126
5127         return yielded;
5128 }
5129 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5130
5131 /*
5132  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5133  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5134  */
5135 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5136 {
5137         int old_iowait = current->in_iowait;
5138         long ret;
5139
5140         current->in_iowait = 1;
5141         blk_schedule_flush_plug(current);
5142
5143         ret = schedule_timeout(timeout);
5144         current->in_iowait = old_iowait;
5145
5146         return ret;
5147 }
5148 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5149
5150 /**
5151  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5152  * @policy: scheduling class.
5153  *
5154  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5155  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5156  * On failure, a negative error code is returned.
5157  */
5158 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5159 {
5160         int ret = -EINVAL;
5161
5162         switch (policy) {
5163         case SCHED_FIFO:
5164         case SCHED_RR:
5165                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5166                 break;
5167         case SCHED_DEADLINE:
5168         case SCHED_NORMAL:
5169         case SCHED_BATCH:
5170         case SCHED_IDLE:
5171                 ret = 0;
5172                 break;
5173         }
5174         return ret;
5175 }
5176
5177 /**
5178  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5179  * @policy: scheduling class.
5180  *
5181  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5182  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5183  * On failure, a negative error code is returned.
5184  */
5185 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5186 {
5187         int ret = -EINVAL;
5188
5189         switch (policy) {
5190         case SCHED_FIFO:
5191         case SCHED_RR:
5192                 ret = 1;
5193                 break;
5194         case SCHED_DEADLINE:
5195         case SCHED_NORMAL:
5196         case SCHED_BATCH:
5197         case SCHED_IDLE:
5198                 ret = 0;
5199         }
5200         return ret;
5201 }
5202
5203 /**
5204  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5205  * @pid: pid of the process.
5206  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5207  *
5208  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5209  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5210  *
5211  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5212  * an error code.
5213  */
5214 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5215                 struct timespec __user *, interval)
5216 {
5217         struct task_struct *p;
5218         unsigned int time_slice;
5219         struct rq_flags rf;
5220         struct timespec t;
5221         struct rq *rq;
5222         int retval;
5223
5224         if (pid < 0)
5225                 return -EINVAL;
5226
5227         retval = -ESRCH;
5228         rcu_read_lock();
5229         p = find_process_by_pid(pid);
5230         if (!p)
5231                 goto out_unlock;
5232
5233         retval = security_task_getscheduler(p);
5234         if (retval)
5235                 goto out_unlock;
5236
5237         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5238         time_slice = 0;
5239         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5240                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5241         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5242
5243         rcu_read_unlock();
5244         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5245         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5246         return retval;
5247
5248 out_unlock:
5249         rcu_read_unlock();
5250         return retval;
5251 }
5252
5253 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5254
5255 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5256 {
5257         unsigned long free = 0;
5258         int ppid;
5259         unsigned long state = p->state;
5260
5261         if (!try_get_task_stack(p))
5262                 return;
5263         if (state)
5264                 state = __ffs(state) + 1;
5265         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5266                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5267         if (state == TASK_RUNNING)
5268                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5269 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5270         free = stack_not_used(p);
5271 #endif
5272         ppid = 0;
5273         rcu_read_lock();
5274         if (pid_alive(p))
5275                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5276         rcu_read_unlock();
5277         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5278                 task_pid_nr(p), ppid,
5279                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5280
5281         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5282         show_stack(p, NULL);
5283         put_task_stack(p);
5284 }
5285
5286 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5287 {
5288         struct task_struct *g, *p;
5289
5290 #if BITS_PER_LONG == 32
5291         printk(KERN_INFO
5292                 "  task                PC stack   pid father\n");
5293 #else
5294         printk(KERN_INFO
5295                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5296 #endif
5297         rcu_read_lock();
5298         for_each_process_thread(g, p) {
5299                 /*
5300                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5301                  * console might take a lot of time:
5302                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5303                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5304                  * an IPI.
5305                  */
5306                 touch_nmi_watchdog();
5307                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5308                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5309                         sched_show_task(p);
5310         }
5311
5312 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5313         if (!state_filter)
5314                 sysrq_sched_debug_show();
5315 #endif
5316         rcu_read_unlock();
5317         /*
5318          * Only show locks if all tasks are dumped:
5319          */
5320         if (!state_filter)
5321                 debug_show_all_locks();
5322 }
5323
5324 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5325 {
5326         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5327 }
5328
5329 /**
5330  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5331  * @idle: task in question
5332  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5333  *
5334  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5335  * flag, to make booting more robust.
5336  */
5337 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5338 {
5339         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5340         unsigned long flags;
5341
5342         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5343         raw_spin_lock(&rq->lock);
5344
5345         __sched_fork(0, idle);
5346         idle->state = TASK_RUNNING;
5347         idle->se.exec_start = sched_clock();
5348         idle->flags |= PF_IDLE;
5349
5350         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5351
5352 #ifdef CONFIG_SMP
5353         /*
5354          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5355          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5356          *
5357          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5358          */
5359         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5360 #endif
5361         /*
5362          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5363          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5364          * lockdep check in task_group() will fail.
5365          *
5366          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5367          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5368          *
5369          * Silence PROVE_RCU
5370          */
5371         rcu_read_lock();
5372         __set_task_cpu(idle, cpu);
5373         rcu_read_unlock();
5374
5375         rq->curr = rq->idle = idle;
5376         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5377 #ifdef CONFIG_SMP
5378         idle->on_cpu = 1;
5379 #endif
5380         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5381         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5382
5383         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5384         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5385
5386         /*
5387          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5388          */
5389         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5390         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5391         vtime_init_idle(idle, cpu);
5392 #ifdef CONFIG_SMP
5393         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5394 #endif
5395 }
5396
5397 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5398                               const struct cpumask *trial)
5399 {
5400         int ret = 1, trial_cpus;
5401         struct dl_bw *cur_dl_b;
5402         unsigned long flags;
5403
5404         if (!cpumask_weight(cur))
5405                 return ret;
5406
5407         rcu_read_lock_sched();
5408         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5409         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5410
5411         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5412         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5413             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5414                 ret = 0;
5415         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5416         rcu_read_unlock_sched();
5417
5418         return ret;
5419 }
5420
5421 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5422                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5423 {
5424         int ret = 0;
5425
5426         /*
5427          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5428          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5429          * affinity and isolating such threads by their set of
5430          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5431          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5432          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5433          * before cpus_allowed may be changed.
5434          */
5435         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5436                 ret = -EINVAL;
5437                 goto out;
5438         }
5439
5440 #ifdef CONFIG_SMP
5441         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5442                                               cs_cpus_allowed)) {
5443                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5444                                                         cs_cpus_allowed);
5445                 struct dl_bw *dl_b;
5446                 bool overflow;
5447                 int cpus;
5448                 unsigned long flags;
5449
5450                 rcu_read_lock_sched();
5451                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5452                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5453                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5454                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5455                 if (overflow)
5456                         ret = -EBUSY;
5457                 else {
5458                         /*
5459                          * We reserve space for this task in the destination
5460                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5461                          * We will free resources in the source root_domain
5462                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5463                          */
5464                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5465                 }
5466                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5467                 rcu_read_unlock_sched();
5468
5469         }
5470 #endif
5471 out:
5472         return ret;
5473 }
5474
5475 #ifdef CONFIG_SMP
5476
5477 static bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5478
5479 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5480 /* Migrate current task p to target_cpu */
5481 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5482 {
5483         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5484         int curr_cpu = task_cpu(p);
5485
5486         if (curr_cpu == target_cpu)
5487                 return 0;
5488
5489         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5490                 return -EINVAL;
5491
5492         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5493
5494         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5495         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5496 }
5497
5498 /*
5499  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5500  * tasks on the runqueues
5501  */
5502 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5503 {
5504         bool queued, running;
5505         struct rq_flags rf;
5506         struct rq *rq;
5507
5508         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5509         queued = task_on_rq_queued(p);
5510         running = task_current(rq, p);
5511
5512         if (queued)
5513                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5514         if (running)
5515                 put_prev_task(rq, p);
5516
5517         p->numa_preferred_nid = nid;
5518
5519         if (queued)
5520                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5521         if (running)
5522                 set_curr_task(rq, p);
5523         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5524 }
5525 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5526
5527 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5528 /*
5529  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5530  * offline.
5531  */
5532 void idle_task_exit(void)
5533 {
5534         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5535
5536         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5537
5538         if (mm != &init_mm) {
5539                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5540                 finish_arch_post_lock_switch();
5541         }
5542         mmdrop(mm);
5543 }
5544
5545 /*
5546  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5547  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5548  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5549  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5550  * calculation.
5551  *
5552  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5553  */
5554 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5555 {
5556         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5557         if (delta)
5558                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5559 }
5560
5561 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5562 {
5563 }
5564
5565 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5566         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5567 };
5568
5569 static struct task_struct fake_task = {
5570         /*
5571          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5572          */
5573         .prio = MAX_PRIO + 1,
5574         .sched_class = &fake_sched_class,
5575 };
5576
5577 /*
5578  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5579  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5580  *
5581  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5582  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5583  * because of lock validation efforts.
5584  */
5585 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5586 {
5587         struct rq *rq = dead_rq;
5588         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5589         struct rq_flags rf;
5590         int dest_cpu;
5591
5592         /*
5593          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5594          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5595          *
5596          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5597          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5598          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5599          * done here.
5600          */
5601         rq->stop = NULL;
5602
5603         /*
5604          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5605          * class method both need to have an up-to-date
5606          * value of rq->clock[_task]
5607          */
5608         update_rq_clock(rq);
5609
5610         for (;;) {
5611                 /*
5612                  * There's this thread running, bail when that's the only
5613                  * remaining thread.
5614                  */
5615                 if (rq->nr_running == 1)
5616                         break;
5617
5618                 /*
5619                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5620                  */
5621                 rq_pin_lock(rq, &rf);
5622                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, &rf);
5623                 BUG_ON(!next);
5624                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5625
5626                 /*
5627                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5628                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5629                  * stabilizes the mask.
5630                  *
5631                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5632                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5633                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5634                  */
5635                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
5636                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5637                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5638                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5639
5640                 /*
5641                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5642                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5643                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5644                  */
5645                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5646                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5647                         continue;
5648                 }
5649
5650                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5651                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5652
5653                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5654                 if (rq != dead_rq) {
5655                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5656                         rq = dead_rq;
5657                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5658                 }
5659                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5660         }
5661
5662         rq->stop = stop;
5663 }
5664 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5665
5666 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5667 {
5668         if (!rq->online) {
5669                 const struct sched_class *class;
5670
5671                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5672                 rq->online = 1;
5673
5674                 for_each_class(class) {
5675                         if (class->rq_online)
5676                                 class->rq_online(rq);
5677                 }
5678         }
5679 }
5680
5681 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5682 {
5683         if (rq->online) {
5684                 const struct sched_class *class;
5685
5686                 for_each_class(class) {
5687                         if (class->rq_offline)
5688                                 class->rq_offline(rq);
5689                 }
5690
5691                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5692                 rq->online = 0;
5693         }
5694 }
5695
5696 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5697 {
5698         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5699
5700         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5701 }
5702
5703 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5704
5705 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5706
5707 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5708
5709 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5710 {
5711         sched_debug_enabled = 1;
5712
5713         return 0;
5714 }
5715 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5716
5717 static inline bool sched_debug(void)
5718 {
5719         return sched_debug_enabled;
5720 }
5721
5722 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5723                                   struct cpumask *groupmask)
5724 {
5725         struct sched_group *group = sd->groups;
5726
5727         cpumask_clear(groupmask);
5728
5729         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5730
5731         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5732                 printk("does not load-balance\n");
5733                 if (sd->parent)
5734                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5735                                         " has parent");
5736                 return -1;
5737         }
5738
5739         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5740                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5741
5742         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5743                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5744                                 "CPU%d\n", cpu);
5745         }
5746         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5747                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5748                                 " CPU%d\n", cpu);
5749         }
5750
5751         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5752         do {
5753                 if (!group) {
5754                         printk("\n");
5755                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5756                         break;
5757                 }
5758
5759                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5760                         printk(KERN_CONT "\n");
5761                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5762                         break;
5763                 }
5764
5765                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5766                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5767                         printk(KERN_CONT "\n");
5768                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5769                         break;
5770                 }
5771
5772                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5773
5774                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5775                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5776                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5777                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %lu)",
5778                                 group->sgc->capacity);
5779                 }
5780
5781                 group = group->next;
5782         } while (group != sd->groups);
5783         printk(KERN_CONT "\n");
5784
5785         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5786                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5787
5788         if (sd->parent &&
5789             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5790                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5791                         "of domain->span\n");
5792         return 0;
5793 }
5794
5795 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5796 {
5797         int level = 0;
5798
5799         if (!sched_debug_enabled)
5800                 return;
5801
5802         if (!sd) {
5803                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5804                 return;
5805         }
5806
5807         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5808
5809         for (;;) {
5810                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5811                         break;
5812                 level++;
5813                 sd = sd->parent;
5814                 if (!sd)
5815                         break;
5816         }
5817 }
5818 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5819
5820 # define sched_debug_enabled 0
5821 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5822 static inline bool sched_debug(void)
5823 {
5824         return false;
5825 }
5826 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5827
5828 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5829 {
5830         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5831                 return 1;
5832
5833         /* Following flags need at least 2 groups */
5834         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5835                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5836                          SD_BALANCE_FORK |
5837                          SD_BALANCE_EXEC |
5838                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5839                          SD_ASYM_CPUCAPACITY |
5840                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5841                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5842                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5843                         return 0;
5844         }
5845
5846         /* Following flags don't use groups */
5847         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5848                 return 0;
5849
5850         return 1;
5851 }
5852
5853 static int
5854 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5855 {
5856         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5857
5858         if (sd_degenerate(parent))
5859                 return 1;
5860
5861         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5862                 return 0;
5863
5864         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5865         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5866                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5867                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5868                                 SD_BALANCE_FORK |
5869                                 SD_BALANCE_EXEC |
5870                                 SD_ASYM_CPUCAPACITY |
5871                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5872                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5873                                 SD_PREFER_SIBLING |
5874                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5875                 if (nr_node_ids == 1)
5876                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5877         }
5878         if (~cflags & pflags)
5879                 return 0;
5880
5881         return 1;
5882 }
5883
5884 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5885 {
5886         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5887
5888         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5889         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5890         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5891         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5892         free_cpumask_var(rd->online);
5893         free_cpumask_var(rd->span);
5894         kfree(rd);
5895 }
5896
5897 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5898 {
5899         struct root_domain *old_rd = NULL;
5900         unsigned long flags;
5901
5902         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5903
5904         if (rq->rd) {
5905                 old_rd = rq->rd;
5906
5907                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5908                         set_rq_offline(rq);
5909
5910                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5911
5912                 /*
5913                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5914                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5915                  * in this function:
5916                  */
5917                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5918                         old_rd = NULL;
5919         }
5920
5921         atomic_inc(&rd->refcount);
5922         rq->rd = rd;
5923
5924         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5925         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5926                 set_rq_online(rq);
5927
5928         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5929
5930         if (old_rd)
5931                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5932 }
5933
5934 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5935 {
5936         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5937
5938         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5939                 goto out;
5940         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5941                 goto free_span;
5942         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5943                 goto free_online;
5944         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5945                 goto free_dlo_mask;
5946
5947         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5948         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5949                 goto free_dlo_mask;
5950
5951         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5952                 goto free_rto_mask;
5953         return 0;
5954
5955 free_rto_mask:
5956         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5957 free_dlo_mask:
5958         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5959 free_online:
5960         free_cpumask_var(rd->online);
5961 free_span:
5962         free_cpumask_var(rd->span);
5963 out:
5964         return -ENOMEM;
5965 }
5966
5967 /*
5968  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5969  * members (mimicking the global state we have today).
5970  */
5971 struct root_domain def_root_domain;
5972
5973 static void init_defrootdomain(void)
5974 {
5975         init_rootdomain(&def_root_domain);
5976
5977         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5978 }
5979
5980 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5981 {
5982         struct root_domain *rd;
5983
5984         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5985         if (!rd)
5986                 return NULL;
5987
5988         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5989                 kfree(rd);
5990                 return NULL;
5991         }
5992
5993         return rd;
5994 }
5995
5996 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5997 {
5998         struct sched_group *tmp, *first;
5999
6000         if (!sg)
6001                 return;
6002
6003         first = sg;
6004         do {
6005                 tmp = sg->next;
6006
6007                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
6008                         kfree(sg->sgc);
6009
6010                 kfree(sg);
6011                 sg = tmp;
6012         } while (sg != first);
6013 }
6014
6015 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd)
6016 {
6017         /*
6018          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6019          * nuke them all.
6020          */
6021         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6022                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6023         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6024                 kfree(sd->groups->sgc);
6025                 kfree(sd->groups);
6026         }
6027         if (sd->shared && atomic_dec_and_test(&sd->shared->ref))
6028                 kfree(sd->shared);
6029         kfree(sd);
6030 }
6031
6032 static void destroy_sched_domains_rcu(struct rcu_head *rcu)
6033 {
6034         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6035
6036         while (sd) {
6037                 struct sched_domain *parent = sd->parent;
6038                 destroy_sched_domain(sd);
6039                 sd = parent;
6040         }
6041 }
6042
6043 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd)
6044 {
6045         if (sd)
6046                 call_rcu(&sd->rcu, destroy_sched_domains_rcu);
6047 }
6048
6049 /*
6050  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6051  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6052  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6053  *
6054  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6055  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6056  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6057  */
6058 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6059 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6060 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6061 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain_shared *, sd_llc_shared);
6062 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6063 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6064
6065 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6066 {
6067         struct sched_domain_shared *sds = NULL;
6068         struct sched_domain *sd;
6069         int id = cpu;
6070         int size = 1;
6071
6072         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6073         if (sd) {
6074                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6075                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6076                 sds = sd->shared;
6077         }
6078
6079         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6080         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6081         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6082         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc_shared, cpu), sds);
6083
6084         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6085         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6086
6087         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6088         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6089 }
6090
6091 /*
6092  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6093  * hold the hotplug lock.
6094  */
6095 static void
6096 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6097 {
6098         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6099         struct sched_domain *tmp;
6100
6101         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6102         for (tmp = sd; tmp; ) {
6103                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6104                 if (!parent)
6105                         break;
6106
6107                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6108                         tmp->parent = parent->parent;
6109                         if (parent->parent)
6110                                 parent->parent->child = tmp;
6111                         /*
6112                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6113                          * degenerate parent; the spans match for this
6114                          * so the property transfers.
6115                          */
6116                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6117                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6118                         destroy_sched_domain(parent);
6119                 } else
6120                         tmp = tmp->parent;
6121         }
6122
6123         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6124                 tmp = sd;
6125                 sd = sd->parent;
6126                 destroy_sched_domain(tmp);
6127                 if (sd)
6128                         sd->child = NULL;
6129         }
6130
6131         sched_domain_debug(sd, cpu);
6132
6133         rq_attach_root(rq, rd);
6134         tmp = rq->sd;
6135         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6136         destroy_sched_domains(tmp);
6137
6138         update_top_cache_domain(cpu);
6139 }
6140
6141 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6142 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6143 {
6144         int ret;
6145
6146         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6147         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6148         if (ret) {
6149                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
6150                 return 0;
6151         }
6152         return 1;
6153 }
6154 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6155
6156 struct s_data {
6157         struct sched_domain ** __percpu sd;
6158         struct root_domain      *rd;
6159 };
6160
6161 enum s_alloc {
6162         sa_rootdomain,
6163         sa_sd,
6164         sa_sd_storage,
6165         sa_none,
6166 };
6167
6168 /*
6169  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6170  * domain traversal.
6171  *
6172  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6173  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6174  * range.
6175  *
6176  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6177  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6178  * cpu they're built on, so check that.
6179  *
6180  */
6181 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6182 {
6183         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6184         struct sd_data *sdd = sd->private;
6185         struct sched_domain *sibling;
6186         int i;
6187
6188         for_each_cpu(i, span) {
6189                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6190                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6191                         continue;
6192
6193                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6194         }
6195 }
6196
6197 /*
6198  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6199  * of this group that's also in the iteration mask.
6200  */
6201 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6202 {
6203         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6204 }
6205
6206 static int
6207 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6208 {
6209         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6210         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6211         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6212         struct sd_data *sdd = sd->private;
6213         struct sched_domain *sibling;
6214         int i;
6215
6216         cpumask_clear(covered);
6217
6218         for_each_cpu(i, span) {
6219                 struct cpumask *sg_span;
6220
6221                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6222                         continue;
6223
6224                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6225
6226                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6227                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6228                         continue;
6229
6230                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6231                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6232
6233                 if (!sg)
6234                         goto fail;
6235
6236                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6237                 if (sibling->child)
6238                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6239                 else
6240                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6241
6242                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6243
6244                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6245                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6246                         build_group_mask(sd, sg);
6247
6248                 /*
6249                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6250                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6251                  * die on a /0 trap.
6252                  */
6253                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6254                 sg->sgc->min_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6255
6256                 /*
6257                  * Make sure the first group of this domain contains the
6258                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6259                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6260                  */
6261                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6262                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6263                         groups = sg;
6264
6265                 if (!first)
6266                         first = sg;
6267                 if (last)
6268                         last->next = sg;
6269                 last = sg;
6270                 last->next = first;
6271         }
6272         sd->groups = groups;
6273
6274         return 0;
6275
6276 fail:
6277         free_sched_groups(first, 0);
6278
6279         return -ENOMEM;
6280 }
6281
6282 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6283 {
6284         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6285         struct sched_domain *child = sd->child;
6286
6287         if (child)
6288                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6289
6290         if (sg) {
6291                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6292                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6293                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6294         }
6295
6296         return cpu;
6297 }
6298
6299 /*
6300  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6301  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6302  * and ->cpu_capacity to 0.
6303  *
6304  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6305  */
6306 static int
6307 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6308 {
6309         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6310         struct sd_data *sdd = sd->private;
6311         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6312         struct cpumask *covered;
6313         int i;
6314
6315         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6316         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6317
6318         if (cpu != cpumask_first(span))
6319                 return 0;
6320
6321         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6322         covered = sched_domains_tmpmask;
6323
6324         cpumask_clear(covered);
6325
6326         for_each_cpu(i, span) {
6327                 struct sched_group *sg;
6328                 int group, j;
6329
6330                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6331                         continue;
6332
6333                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6334                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6335
6336                 for_each_cpu(j, span) {
6337                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6338                                 continue;
6339
6340                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6341                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6342                 }
6343
6344                 if (!first)
6345                         first = sg;
6346                 if (last)
6347                         last->next = sg;
6348                 last = sg;
6349         }
6350         last->next = first;
6351
6352         return 0;
6353 }
6354
6355 /*
6356  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6357  *
6358  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6359  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6360  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6361  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6362  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6363  * group having less cpu_capacity.
6364  */
6365 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6366 {
6367         struct sched_group *sg = sd->groups;
6368
6369         WARN_ON(!sg);
6370
6371         do {
6372                 int cpu, max_cpu = -1;
6373
6374                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6375
6376                 if (!(sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
6377                         goto next;
6378
6379                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sg)) {
6380                         if (max_cpu < 0)
6381                                 max_cpu = cpu;
6382                         else if (sched_asym_prefer(cpu, max_cpu))
6383                                 max_cpu = cpu;
6384                 }
6385                 sg->asym_prefer_cpu = max_cpu;
6386
6387 next:
6388                 sg = sg->next;
6389         } while (sg != sd->groups);
6390
6391         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6392                 return;
6393
6394         update_group_capacity(sd, cpu);
6395 }
6396
6397 /*
6398  * Initializers for schedule domains
6399  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6400  */
6401
6402 static int default_relax_domain_level = -1;
6403 int sched_domain_level_max;
6404
6405 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6406 {
6407         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6408                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6409
6410         return 1;
6411 }
6412 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6413
6414 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6415                                  struct sched_domain_attr *attr)
6416 {
6417         int request;
6418
6419         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6420                 if (default_relax_domain_level < 0)
6421                         return;
6422                 else
6423                         request = default_relax_domain_level;
6424         } else
6425                 request = attr->relax_domain_level;
6426         if (request < sd->level) {
6427                 /* turn off idle balance on this domain */
6428                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6429         } else {
6430                 /* turn on idle balance on this domain */
6431                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6432         }
6433 }
6434
6435 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6436 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6437
6438 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6439                                  const struct cpumask *cpu_map)
6440 {
6441         switch (what) {
6442         case sa_rootdomain:
6443                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6444                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6445         case sa_sd:
6446                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6447         case sa_sd_storage:
6448                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6449         case sa_none:
6450                 break;
6451         }
6452 }
6453
6454 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6455                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6456 {
6457         memset(d, 0, sizeof(*d));
6458
6459         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6460                 return sa_sd_storage;
6461         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6462         if (!d->sd)
6463                 return sa_sd_storage;
6464         d->rd = alloc_rootdomain();
6465         if (!d->rd)
6466                 return sa_sd;
6467         return sa_rootdomain;
6468 }
6469
6470 /*
6471  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6472  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6473  * will not free the data we're using.
6474  */
6475 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6476 {
6477         struct sd_data *sdd = sd->private;
6478
6479         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6480         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6481
6482         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sds, cpu))->ref))
6483                 *per_cpu_ptr(sdd->sds, cpu) = NULL;
6484
6485         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6486                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6487
6488         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6489                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6490 }
6491
6492 #ifdef CONFIG_NUMA
6493 static int sched_domains_numa_levels;
6494 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6495 static int *sched_domains_numa_distance;
6496 int sched_max_numa_distance;
6497 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6498 static int sched_domains_curr_level;
6499 #endif
6500
6501 /*
6502  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6503  *
6504  * These flags are purely descriptive of the topology and do not prescribe
6505  * behaviour. Behaviour is artificial and mapped in the below sd_init()
6506  * function:
6507  *
6508  *   SD_SHARE_CPUCAPACITY   - describes SMT topologies
6509  *   SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6510  *   SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6511  *   SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6512  *   SD_ASYM_CPUCAPACITY    - describes mixed capacity topologies
6513  *
6514  * Odd one out, which beside describing the topology has a quirk also
6515  * prescribes the desired behaviour that goes along with it:
6516  *
6517  *   SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6518  */
6519 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6520         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6521          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6522          SD_NUMA |                      \
6523          SD_ASYM_PACKING |              \
6524          SD_ASYM_CPUCAPACITY |          \
6525          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6526
6527 static struct sched_domain *
6528 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl,
6529         const struct cpumask *cpu_map,
6530         struct sched_domain *child, int cpu)
6531 {
6532         struct sd_data *sdd = &tl->data;
6533         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6534         int sd_id, sd_weight, sd_flags = 0;
6535
6536 #ifdef CONFIG_NUMA
6537         /*
6538          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6539          */
6540         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6541 #endif
6542
6543         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6544
6545         if (tl->sd_flags)
6546                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6547         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6548                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6549                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6550
6551         *sd = (struct sched_domain){
6552                 .min_interval           = sd_weight,
6553                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6554                 .busy_factor            = 32,
6555                 .imbalance_pct          = 125,
6556
6557                 .cache_nice_tries       = 0,
6558                 .busy_idx               = 0,
6559                 .idle_idx               = 0,
6560                 .newidle_idx            = 0,
6561                 .wake_idx               = 0,
6562                 .forkexec_idx           = 0,
6563
6564                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6565                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6566                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6567                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6568                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6569                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6570                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6571                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6572                                         | 0*SD_SERIALIZE
6573                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6574                                         | 0*SD_NUMA
6575                                         | sd_flags
6576                                         ,
6577
6578                 .last_balance           = jiffies,
6579                 .balance_interval       = sd_weight,
6580                 .smt_gain               = 0,
6581                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6582                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6583                 .child                  = child,
6584 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6585                 .name                   = tl->name,
6586 #endif
6587         };
6588
6589         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6590         sd_id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6591
6592         /*
6593          * Convert topological properties into behaviour.
6594          */
6595
6596         if (sd->flags & SD_ASYM_CPUCAPACITY) {
6597                 struct sched_domain *t = sd;
6598
6599                 for_each_lower_domain(t)
6600                         t->flags |= SD_BALANCE_WAKE;
6601         }
6602
6603         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6604                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6605                 sd->imbalance_pct = 110;
6606                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6607
6608         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6609                 sd->imbalance_pct = 117;
6610                 sd->cache_nice_tries = 1;
6611                 sd->busy_idx = 2;
6612
6613 #ifdef CONFIG_NUMA
6614         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6615                 sd->cache_nice_tries = 2;
6616                 sd->busy_idx = 3;
6617                 sd->idle_idx = 2;
6618
6619                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6620                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6621                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6622                                        SD_BALANCE_FORK |
6623                                        SD_WAKE_AFFINE);
6624                 }
6625
6626 #endif
6627         } else {
6628                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6629                 sd->cache_nice_tries = 1;
6630                 sd->busy_idx = 2;
6631                 sd->idle_idx = 1;
6632         }
6633
6634         /*
6635          * For all levels sharing cache; connect a sched_domain_shared
6636          * instance.
6637          */
6638         if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6639                 sd->shared = *per_cpu_ptr(sdd->sds, sd_id);
6640                 atomic_inc(&sd->shared->ref);
6641                 atomic_set(&sd->shared->nr_busy_cpus, sd_weight);
6642         }
6643
6644         sd->private = sdd;
6645
6646         return sd;
6647 }
6648
6649 /*
6650  * Topology list, bottom-up.
6651  */
6652 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6653 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6654         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6655 #endif
6656 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6657         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6658 #endif
6659         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6660         { NULL, },
6661 };
6662
6663 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6664         default_topology;
6665
6666 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6667         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6668
6669 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6670 {
6671         if (WARN_ON_ONCE(sched_smp_initialized))
6672                 return;
6673
6674         sched_domain_topology = tl;
6675 }
6676
6677 #ifdef CONFIG_NUMA
6678
6679 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6680 {
6681         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6682 }
6683
6684 static void sched_numa_warn(const char *str)
6685 {
6686         static int done = false;
6687         int i,j;
6688
6689         if (done)
6690                 return;
6691
6692         done = true;
6693
6694         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6695
6696         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6697                 printk(KERN_WARNING "  ");
6698                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6699                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6700                 printk(KERN_CONT "\n");
6701         }
6702         printk(KERN_WARNING "\n");
6703 }
6704
6705 bool find_numa_distance(int distance)
6706 {
6707         int i;
6708
6709         if (distance == node_distance(0, 0))
6710                 return true;
6711
6712         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6713                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6714                         return true;
6715         }
6716
6717         return false;
6718 }
6719
6720 /*
6721  * A system can have three types of NUMA topology:
6722  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6723  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6724  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6725  *
6726  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6727  * topology lies in whether communication between not directly
6728  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6729  * could run), or through backplane controllers. This affects
6730  * placement of programs.
6731  *
6732  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6733  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6734  *   is directly connected.
6735  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6736  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6737  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6738  */
6739 static void init_numa_topology_type(void)
6740 {
6741         int a, b, c, n;
6742
6743         n = sched_max_numa_distance;
6744
6745         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6746                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6747                 return;
6748         }
6749
6750         for_each_online_node(a) {
6751                 for_each_online_node(b) {
6752                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6753                         if (node_distance(a, b) < n)
6754                                 continue;
6755
6756                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6757                         for_each_online_node(c) {
6758                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6759                                     node_distance(b, c) < n) {
6760                                         sched_numa_topology_type =
6761                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6762                                         return;
6763                                 }
6764                         }
6765
6766                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6767                         return;
6768                 }
6769         }
6770 }
6771
6772 static void sched_init_numa(void)
6773 {
6774         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6775         struct sched_domain_topology_level *tl;
6776         int level = 0;
6777         int i, j, k;
6778
6779         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6780         if (!sched_domains_numa_distance)
6781                 return;
6782
6783         /*
6784          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6785          * unique distances in the node_distance() table.
6786          *
6787          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6788          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6789          */
6790         next_distance = curr_distance;
6791         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6792                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6793                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6794                                 int distance = node_distance(i, k);
6795
6796                                 if (distance > curr_distance &&
6797                                     (distance < next_distance ||
6798                                      next_distance == curr_distance))
6799                                         next_distance = distance;
6800
6801                                 /*
6802                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6803                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6804                                  * equally connected to A.
6805                                  */
6806                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6807                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6808
6809                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6810                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6811                         }
6812                         if (next_distance != curr_distance) {
6813                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6814                                 sched_domains_numa_levels = level;
6815                                 curr_distance = next_distance;
6816                         } else break;
6817                 }
6818
6819                 /*
6820                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6821                  */
6822                 if (!sched_debug())
6823                         break;
6824         }
6825
6826         if (!level)
6827                 return;
6828
6829         /*
6830          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6831          * identity distance node_distance(i,i).
6832          *
6833          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6834          * numbers.
6835          */
6836
6837         /*
6838          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6839          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6840          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6841          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6842          * in other functions.
6843          *
6844          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6845          */
6846         sched_domains_numa_levels = 0;
6847
6848         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6849         if (!sched_domains_numa_masks)
6850                 return;
6851
6852         /*
6853          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6854          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6855          */
6856         for (i = 0; i < level; i++) {
6857                 sched_domains_numa_masks[i] =
6858                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6859                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6860                         return;
6861
6862                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6863                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6864                         if (!mask)
6865                                 return;
6866
6867                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6868
6869                         for_each_node(k) {
6870                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6871                                         continue;
6872
6873                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6874                         }
6875                 }
6876         }
6877
6878         /* Compute default topology size */
6879         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6880
6881         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6882                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6883         if (!tl)
6884                 return;
6885
6886         /*
6887          * Copy the default topology bits..
6888          */
6889         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6890                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6891
6892         /*
6893          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6894          */
6895         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6896                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6897                         .mask = sd_numa_mask,
6898                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6899                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6900                         .numa_level = j,
6901                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6902                 };
6903         }
6904
6905         sched_domain_topology = tl;
6906
6907         sched_domains_numa_levels = level;
6908         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6909
6910         init_numa_topology_type();
6911 }
6912
6913 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu)
6914 {
6915         int node = cpu_to_node(cpu);
6916         int i, j;
6917
6918         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6919                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6920                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6921                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6922                 }
6923         }
6924 }
6925
6926 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu)
6927 {
6928         int i, j;
6929
6930         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6931                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6932                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6933         }
6934 }
6935
6936 #else
6937 static inline void sched_init_numa(void) { }
6938 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
6939 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
6940 #endif /* CONFIG_NUMA */
6941
6942 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6943 {
6944         struct sched_domain_topology_level *tl;
6945         int j;
6946
6947         for_each_sd_topology(tl) {
6948                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6949
6950                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6951                 if (!sdd->sd)
6952                         return -ENOMEM;
6953
6954                 sdd->sds = alloc_percpu(struct sched_domain_shared *);
6955                 if (!sdd->sds)
6956                         return -ENOMEM;
6957
6958                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6959                 if (!sdd->sg)
6960                         return -ENOMEM;
6961
6962                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6963                 if (!sdd->sgc)
6964                         return -ENOMEM;
6965
6966                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6967                         struct sched_domain *sd;
6968                         struct sched_domain_shared *sds;
6969                         struct sched_group *sg;
6970                         struct sched_group_capacity *sgc;
6971
6972                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6973                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6974                         if (!sd)
6975                                 return -ENOMEM;
6976
6977                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6978
6979                         sds = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain_shared),
6980                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6981                         if (!sds)
6982                                 return -ENOMEM;
6983
6984                         *per_cpu_ptr(sdd->sds, j) = sds;
6985
6986                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6987                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6988                         if (!sg)
6989                                 return -ENOMEM;
6990
6991                         sg->next = sg;
6992
6993                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6994
6995                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6996                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6997                         if (!sgc)
6998                                 return -ENOMEM;
6999
7000                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
7001                 }
7002         }
7003
7004         return 0;
7005 }
7006
7007 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7008 {
7009         struct sched_domain_topology_level *tl;
7010         int j;
7011
7012         for_each_sd_topology(tl) {
7013                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7014
7015                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7016                         struct sched_domain *sd;
7017
7018                         if (sdd->sd) {
7019                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7020                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7021                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7022                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7023                         }
7024
7025                         if (sdd->sds)
7026                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sds, j));
7027                         if (sdd->sg)
7028                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7029                         if (sdd->sgc)
7030                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7031                 }
7032                 free_percpu(sdd->sd);
7033                 sdd->sd = NULL;
7034                 free_percpu(sdd->sds);
7035                 sdd->sds = NULL;
7036                 free_percpu(sdd->sg);
7037                 sdd->sg = NULL;
7038                 free_percpu(sdd->sgc);
7039                 sdd->sgc = NULL;
7040         }
7041 }
7042
7043 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7044                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7045                 struct sched_domain *child, int cpu)
7046 {
7047         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu_map, child, cpu);
7048
7049         if (child) {
7050                 sd->level = child->level + 1;
7051                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7052                 child->parent = sd;
7053
7054                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7055                                     sched_domain_span(sd))) {
7056                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7057 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7058                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7059                                         child->name, sd->name);
7060 #endif
7061                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7062                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7063                                    sched_domain_span(sd),
7064                                    sched_domain_span(child));
7065                 }
7066
7067         }
7068         set_domain_attribute(sd, attr);
7069
7070         return sd;
7071 }
7072
7073 /*
7074  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7075  * to the individual cpus
7076  */
7077 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7078                                struct sched_domain_attr *attr)
7079 {
7080         enum s_alloc alloc_state;
7081         struct sched_domain *sd;
7082         struct s_data d;
7083         struct rq *rq = NULL;
7084         int i, ret = -ENOMEM;
7085
7086         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7087         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7088                 goto error;
7089
7090         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7091         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7092                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7093
7094                 sd = NULL;
7095                 for_each_sd_topology(tl) {
7096                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7097                         if (tl == sched_domain_topology)
7098                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7099                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7100                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7101                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7102                                 break;
7103                 }
7104         }
7105
7106         /* Build the groups for the domains */
7107         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7108                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7109                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7110                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7111                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7112                                         goto error;
7113                         } else {
7114                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7115                                         goto error;
7116                         }
7117                 }
7118         }
7119
7120         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7121         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7122                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7123                         continue;
7124
7125                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7126                         claim_allocations(i, sd);
7127                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7128                 }
7129         }
7130
7131         /* Attach the domains */
7132         rcu_read_lock();
7133         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7134                 rq = cpu_rq(i);
7135                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7136
7137                 /* Use READ_ONCE()/WRITE_ONCE() to avoid load/store tearing: */
7138                 if (rq->cpu_capacity_orig > READ_ONCE(d.rd->max_cpu_capacity))
7139                         WRITE_ONCE(d.rd->max_cpu_capacity, rq->cpu_capacity_orig);
7140
7141                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7142         }
7143         rcu_read_unlock();
7144
7145         if (rq && sched_debug_enabled) {
7146                 pr_info("span: %*pbl (max cpu_capacity = %lu)\n",
7147                         cpumask_pr_args(cpu_map), rq->rd->max_cpu_capacity);
7148         }
7149
7150         ret = 0;
7151 error:
7152         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7153         return ret;
7154 }
7155
7156 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7157 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7158 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7159                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7160
7161 /*
7162  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7163  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7164  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7165  */
7166 static cpumask_var_t fallback_doms;
7167
7168 /*
7169  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7170  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7171  * or 0 if it stayed the same.
7172  */
7173 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7174 {
7175         return 0;
7176 }
7177
7178 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7179 {
7180         int i;
7181         cpumask_var_t *doms;
7182
7183         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7184         if (!doms)
7185                 return NULL;
7186         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7187                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7188                         free_sched_domains(doms, i);
7189                         return NULL;
7190                 }
7191         }
7192         return doms;
7193 }
7194
7195 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7196 {
7197         unsigned int i;
7198         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7199                 free_cpumask_var(doms[i]);
7200         kfree(doms);
7201 }
7202
7203 /*
7204  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7205  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7206  * exclude other special cases in the future.
7207  */
7208 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7209 {
7210         int err;
7211
7212         arch_update_cpu_topology();
7213         ndoms_cur = 1;
7214         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7215         if (!doms_cur)
7216                 doms_cur = &fallback_doms;
7217         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7218         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7219         register_sched_domain_sysctl();
7220
7221         return err;
7222 }
7223
7224 /*
7225  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7226  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7227  */
7228 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7229 {
7230         int i;
7231
7232         rcu_read_lock();
7233         for_each_cpu(i, cpu_map)
7234                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7235         rcu_read_unlock();
7236 }
7237
7238 /* handle null as "default" */
7239 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7240                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7241 {
7242         struct sched_domain_attr tmp;
7243
7244         /* fast path */
7245         if (!new && !cur)
7246                 return 1;
7247
7248         tmp = SD_ATTR_INIT;
7249         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7250                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7251                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7252 }
7253
7254 /*
7255  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7256  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7257  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7258  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7259  *
7260  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7261  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7262  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7263  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7264  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7265  * it as it is.
7266  *
7267  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7268  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7269  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7270  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7271  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7272  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7273  *
7274  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7275  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7276  * and it will not create the default domain.
7277  *
7278  * Call with hotplug lock held
7279  */
7280 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7281                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7282 {
7283         int i, j, n;
7284         int new_topology;
7285
7286         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7287
7288         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7289         unregister_sched_domain_sysctl();
7290
7291         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7292         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7293
7294         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7295
7296         /* Destroy deleted domains */
7297         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7298                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7299                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7300                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7301                                 goto match1;
7302                 }
7303                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7304                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7305 match1:
7306                 ;
7307         }
7308
7309         n = ndoms_cur;
7310         if (doms_new == NULL) {
7311                 n = 0;
7312                 doms_new = &fallback_doms;
7313                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7314                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7315         }
7316
7317         /* Build new domains */
7318         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7319                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7320                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7321                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7322                                 goto match2;
7323                 }
7324                 /* no match - add a new doms_new */
7325                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7326 match2:
7327                 ;
7328         }
7329
7330         /* Remember the new sched domains */
7331         if (doms_cur != &fallback_doms)
7332                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7333         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7334         doms_cur = doms_new;
7335         dattr_cur = dattr_new;
7336         ndoms_cur = ndoms_new;
7337
7338         register_sched_domain_sysctl();
7339
7340         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7341 }
7342
7343 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7344
7345 /*
7346  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7347  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7348  * around partition_sched_domains().
7349  *
7350  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7351  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7352  */
7353 static void cpuset_cpu_active(void)
7354 {
7355         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7356                 /*
7357                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7358                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7359                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7360                  * domain, ignoring cpusets.
7361                  */
7362                 num_cpus_frozen--;
7363                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7364                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7365                         return;
7366                 }
7367                 /*
7368                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7369                  * restore the original sched domains by considering the
7370                  * cpuset configurations.
7371                  */
7372         }
7373         cpuset_update_active_cpus(true);
7374 }
7375
7376 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7377 {
7378         unsigned long flags;
7379         struct dl_bw *dl_b;
7380         bool overflow;
7381         int cpus;
7382
7383         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7384                 rcu_read_lock_sched();
7385                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7386
7387                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7388                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7389                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7390                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7391
7392                 rcu_read_unlock_sched();
7393
7394                 if (overflow)
7395                         return -EBUSY;
7396                 cpuset_update_active_cpus(false);
7397         } else {
7398                 num_cpus_frozen++;
7399                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7400         }
7401         return 0;
7402 }
7403
7404 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7405 {
7406         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7407         unsigned long flags;
7408
7409         set_cpu_active(cpu, true);
7410
7411         if (sched_smp_initialized) {
7412                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7413                 cpuset_cpu_active();
7414         }
7415
7416         /*
7417          * Put the rq online, if not already. This happens:
7418          *
7419          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7420          *    after all cpus have been brought up.
7421          *
7422          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7423          *    domains.
7424          */
7425         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7426         if (rq->rd) {
7427                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7428                 set_rq_online(rq);
7429         }
7430         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7431
7432         update_max_interval();
7433
7434         return 0;
7435 }
7436
7437 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7438 {
7439         int ret;
7440
7441         set_cpu_active(cpu, false);
7442         /*
7443          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
7444          * users of this state to go away such that all new such users will
7445          * observe it.
7446          *
7447          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
7448          * not imply sync_sched(), so wait for both.
7449          *
7450          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7451          */
7452         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
7453                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
7454         else
7455                 synchronize_rcu();
7456
7457         if (!sched_smp_initialized)
7458                 return 0;
7459
7460         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7461         if (ret) {
7462                 set_cpu_active(cpu, true);
7463                 return ret;
7464         }
7465         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7466         return 0;
7467 }
7468
7469 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7470 {
7471         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7472
7473         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7474         update_max_interval();
7475 }
7476
7477 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7478 {
7479         set_cpu_rq_start_time(cpu);
7480         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7481         return 0;
7482 }
7483
7484 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7485 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
7486 {
7487         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7488         unsigned long flags;
7489
7490         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
7491         sched_ttwu_pending();
7492         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7493         if (rq->rd) {
7494                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7495                 set_rq_offline(rq);
7496         }
7497         migrate_tasks(rq);
7498         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
7499         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7500         calc_load_migrate(rq);
7501         update_max_interval();
7502         nohz_balance_exit_idle(cpu);
7503         hrtick_clear(rq);
7504         return 0;
7505 }
7506 #endif
7507
7508 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7509 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_smt_present);
7510
7511 static void sched_init_smt(void)
7512 {
7513         /*
7514          * We've enumerated all CPUs and will assume that if any CPU
7515          * has SMT siblings, CPU0 will too.
7516          */
7517         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(0)) > 1)
7518                 static_branch_enable(&sched_smt_present);
7519 }
7520 #else
7521 static inline void sched_init_smt(void) { }
7522 #endif
7523
7524 void __init sched_init_smp(void)
7525 {
7526         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7527
7528         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7529         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7530
7531         sched_init_numa();
7532
7533         /*
7534          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7535          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7536          * happen.
7537          */
7538         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7539         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7540         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7541         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7542                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7543         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7544
7545         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7546         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7547                 BUG();
7548         sched_init_granularity();
7549         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7550
7551         init_sched_rt_class();
7552         init_sched_dl_class();
7553
7554         sched_init_smt();
7555         sched_clock_init_late();
7556
7557         sched_smp_initialized = true;
7558 }
7559
7560 static int __init migration_init(void)
7561 {
7562         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
7563         return 0;
7564 }
7565 early_initcall(migration_init);
7566
7567 #else
7568 void __init sched_init_smp(void)
7569 {
7570         sched_init_granularity();
7571         sched_clock_init_late();
7572 }
7573 #endif /* CONFIG_SMP */
7574
7575 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7576 {
7577         return in_lock_functions(addr) ||
7578                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7579                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7580 }
7581
7582 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7583 /*
7584  * Default task group.
7585  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7586  */
7587 struct task_group root_task_group;
7588 LIST_HEAD(task_groups);
7589
7590 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7591 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7592 #endif
7593
7594 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7595 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
7596
7597 #define WAIT_TABLE_BITS 8
7598 #define WAIT_TABLE_SIZE (1 << WAIT_TABLE_BITS)
7599 static wait_queue_head_t bit_wait_table[WAIT_TABLE_SIZE] __cacheline_aligned;
7600
7601 wait_queue_head_t *bit_waitqueue(void *word, int bit)
7602 {
7603         const int shift = BITS_PER_LONG == 32 ? 5 : 6;
7604         unsigned long val = (unsigned long)word << shift | bit;
7605
7606         return bit_wait_table + hash_long(val, WAIT_TABLE_BITS);
7607 }
7608 EXPORT_SYMBOL(bit_waitqueue);
7609
7610 void __init sched_init(void)
7611 {
7612         int i, j;
7613         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7614
7615         sched_clock_init();
7616
7617         for (i = 0; i < WAIT_TABLE_SIZE; i++)
7618                 init_waitqueue_head(bit_wait_table + i);
7619
7620 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7621         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7622 #endif
7623 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7624         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7625 #endif
7626         if (alloc_size) {
7627                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7628
7629 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7630                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7631                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7632
7633                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7634                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7635
7636 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7637 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7638                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7639                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7640
7641                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7642                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7643
7644 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7645         }
7646 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7647         for_each_possible_cpu(i) {
7648                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7649                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7650                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7651                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7652         }
7653 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7654
7655         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7656                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7657         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7658                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7659
7660 #ifdef CONFIG_SMP
7661         init_defrootdomain();
7662 #endif
7663
7664 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7665         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7666                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7667 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7668
7669 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7670         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7671
7672         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7673         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7674         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7675         autogroup_init(&init_task);
7676 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7677
7678         for_each_possible_cpu(i) {
7679                 struct rq *rq;
7680
7681                 rq = cpu_rq(i);
7682                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7683                 rq->nr_running = 0;
7684                 rq->calc_load_active = 0;
7685                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7686                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7687                 init_rt_rq(&rq->rt);
7688                 init_dl_rq(&rq->dl);
7689 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7690                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7691                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7692                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
7693                 /*
7694                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7695                  *
7696                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7697                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7698                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7699                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7700                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7701                  * (se->load.weight).
7702                  *
7703                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7704                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7705                  * then A0's share of the cpu resource is:
7706                  *
7707                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7708                  *
7709                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7710                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7711                  */
7712                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7713                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7714 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7715
7716                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7717 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7718                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7719 #endif
7720
7721                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7722                         rq->cpu_load[j] = 0;
7723
7724 #ifdef CONFIG_SMP
7725                 rq->sd = NULL;
7726                 rq->rd = NULL;
7727                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7728                 rq->balance_callback = NULL;
7729                 rq->active_balance = 0;
7730                 rq->next_balance = jiffies;
7731                 rq->push_cpu = 0;
7732                 rq->cpu = i;
7733                 rq->online = 0;
7734                 rq->idle_stamp = 0;
7735                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7736                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7737
7738                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7739
7740                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7741 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7742                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7743                 rq->nohz_flags = 0;
7744 #endif
7745 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7746                 rq->last_sched_tick = 0;
7747 #endif
7748 #endif /* CONFIG_SMP */
7749                 init_rq_hrtick(rq);
7750                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7751         }
7752
7753         set_load_weight(&init_task);
7754
7755         /*
7756          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7757          */
7758         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7759         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7760
7761         /*
7762          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7763          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7764          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7765          * when this runqueue becomes "idle".
7766          */
7767         init_idle(current, smp_processor_id());
7768
7769         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7770
7771 #ifdef CONFIG_SMP
7772         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7773         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7774         if (cpu_isolated_map == NULL)
7775                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7776         idle_thread_set_boot_cpu();
7777         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
7778 #endif
7779         init_sched_fair_class();
7780
7781         init_schedstats();
7782
7783         scheduler_running = 1;
7784 }
7785
7786 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7787 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7788 {
7789         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7790
7791         return (nested == preempt_offset);
7792 }
7793
7794 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7795 {
7796         /*
7797          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7798          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7799          * otherwise we will destroy state.
7800          */
7801         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7802                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7803                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7804                         current->state,
7805                         (void *)current->task_state_change,
7806                         (void *)current->task_state_change);
7807
7808         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7809 }
7810 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7811
7812 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7813 {
7814         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7815         unsigned long preempt_disable_ip;
7816
7817         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7818         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7819              !is_idle_task(current)) ||
7820             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7821                 return;
7822         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7823                 return;
7824         prev_jiffy = jiffies;
7825
7826         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
7827         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
7828
7829         printk(KERN_ERR
7830                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7831                         file, line);
7832         printk(KERN_ERR
7833                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7834                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7835                         current->pid, current->comm);
7836
7837         if (task_stack_end_corrupted(current))
7838                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7839
7840         debug_show_held_locks(current);
7841         if (irqs_disabled())
7842                 print_irqtrace_events(current);
7843         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
7844             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7845                 pr_err("Preemption disabled at:");
7846                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
7847                 pr_cont("\n");
7848         }
7849         dump_stack();
7850         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
7851 }
7852 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7853 #endif
7854
7855 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7856 void normalize_rt_tasks(void)
7857 {
7858         struct task_struct *g, *p;
7859         struct sched_attr attr = {
7860                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7861         };
7862
7863         read_lock(&tasklist_lock);
7864         for_each_process_thread(g, p) {
7865                 /*
7866                  * Only normalize user tasks:
7867                  */
7868                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7869                         continue;
7870
7871                 p->se.exec_start = 0;
7872                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
7873                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
7874                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
7875
7876                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7877                         /*
7878                          * Renice negative nice level userspace
7879                          * tasks back to 0:
7880                          */
7881                         if (task_nice(p) < 0)
7882                                 set_user_nice(p, 0);
7883                         continue;
7884                 }
7885
7886                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7887         }
7888         read_unlock(&tasklist_lock);
7889 }
7890
7891 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7892
7893 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7894 /*
7895  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7896  *
7897  * They can only be called when the whole system has been
7898  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7899  * activity can take place. Using them for anything else would
7900  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7901  * under any other configuration.
7902  */
7903
7904 /**
7905  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7906  * @cpu: the processor in question.
7907  *
7908  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7909  *
7910  * Return: The current task for @cpu.
7911  */
7912 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7913 {
7914         return cpu_curr(cpu);
7915 }
7916
7917 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7918
7919 #ifdef CONFIG_IA64
7920 /**
7921  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7922  * @cpu: the processor in question.
7923  * @p: the task pointer to set.
7924  *
7925  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7926  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7927  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7928  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7929  * and caller must save the original value of the current task (see
7930  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7931  * re-starting the system.
7932  *
7933  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7934  */
7935 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7936 {
7937         cpu_curr(cpu) = p;
7938 }
7939
7940 #endif
7941
7942 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7943 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7944 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7945
7946 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7947 {
7948         free_fair_sched_group(tg);
7949         free_rt_sched_group(tg);
7950         autogroup_free(tg);
7951         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7952 }
7953
7954 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7955 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7956 {
7957         struct task_group *tg;
7958
7959         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7960         if (!tg)
7961                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7962
7963         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7964                 goto err;
7965
7966         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7967                 goto err;
7968
7969         return tg;
7970
7971 err:
7972         sched_free_group(tg);
7973         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7974 }
7975
7976 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7977 {
7978         unsigned long flags;
7979
7980         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7981         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7982
7983         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7984
7985         tg->parent = parent;
7986         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7987         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7988         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7989
7990         online_fair_sched_group(tg);
7991 }
7992
7993 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7994 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7995 {
7996         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7997         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7998 }
7999
8000 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8001 {
8002         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8003         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
8004 }
8005
8006 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
8007 {
8008         unsigned long flags;
8009
8010         /* end participation in shares distribution */
8011         unregister_fair_sched_group(tg);
8012
8013         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8014         list_del_rcu(&tg->list);
8015         list_del_rcu(&tg->siblings);
8016         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8017 }
8018
8019 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
8020 {
8021         struct task_group *tg;
8022
8023         /*
8024          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
8025          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
8026          * to prevent lockdep warnings.
8027          */
8028         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
8029                           struct task_group, css);
8030         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
8031         tsk->sched_task_group = tg;
8032
8033 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8034         if (tsk->sched_class->task_change_group)
8035                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
8036         else
8037 #endif
8038                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8039 }
8040
8041 /*
8042  * Change task's runqueue when it moves between groups.
8043  *
8044  * The caller of this function should have put the task in its new group by
8045  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
8046  * its new group.
8047  */
8048 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8049 {
8050         int queued, running;
8051         struct rq_flags rf;
8052         struct rq *rq;
8053
8054         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
8055
8056         running = task_current(rq, tsk);
8057         queued = task_on_rq_queued(tsk);
8058
8059         if (queued)
8060                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
8061         if (unlikely(running))
8062                 put_prev_task(rq, tsk);
8063
8064         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
8065
8066         if (queued)
8067                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
8068         if (unlikely(running))
8069                 set_curr_task(rq, tsk);
8070
8071         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
8072 }
8073 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8074
8075 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8076 /*
8077  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8078  */
8079 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8080
8081 /* Must be called with tasklist_lock held */
8082 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8083 {
8084         struct task_struct *g, *p;
8085
8086         /*
8087          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
8088          */
8089         if (task_group_is_autogroup(tg))
8090                 return 0;
8091
8092         for_each_process_thread(g, p) {
8093                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
8094                         return 1;
8095         }
8096
8097         return 0;
8098 }
8099
8100 struct rt_schedulable_data {
8101         struct task_group *tg;
8102         u64 rt_period;
8103         u64 rt_runtime;
8104 };
8105
8106 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8107 {
8108         struct rt_schedulable_data *d = data;
8109         struct task_group *child;
8110         unsigned long total, sum = 0;
8111         u64 period, runtime;
8112
8113         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8114         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8115
8116         if (tg == d->tg) {
8117                 period = d->rt_period;
8118                 runtime = d->rt_runtime;
8119         }
8120
8121         /*
8122          * Cannot have more runtime than the period.
8123          */
8124         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8125                 return -EINVAL;
8126
8127         /*
8128          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8129          */
8130         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8131                 return -EBUSY;
8132
8133         total = to_ratio(period, runtime);
8134
8135         /*
8136          * Nobody can have more than the global setting allows.
8137          */
8138         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8139                 return -EINVAL;
8140
8141         /*
8142          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8143          */
8144         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8145                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8146                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8147
8148                 if (child == d->tg) {
8149                         period = d->rt_period;
8150                         runtime = d->rt_runtime;
8151                 }
8152
8153                 sum += to_ratio(period, runtime);
8154         }
8155
8156         if (sum > total)
8157                 return -EINVAL;
8158
8159         return 0;
8160 }
8161
8162 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8163 {
8164         int ret;
8165
8166         struct rt_schedulable_data data = {
8167                 .tg = tg,
8168                 .rt_period = period,
8169                 .rt_runtime = runtime,
8170         };
8171
8172         rcu_read_lock();
8173         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8174         rcu_read_unlock();
8175
8176         return ret;
8177 }
8178
8179 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8180                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8181 {
8182         int i, err = 0;
8183
8184         /*
8185          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8186          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8187          */
8188         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8189                 return -EINVAL;
8190
8191         /* No period doesn't make any sense. */
8192         if (rt_period == 0)
8193                 return -EINVAL;
8194
8195         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8196         read_lock(&tasklist_lock);
8197         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8198         if (err)
8199                 goto unlock;
8200
8201         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8202         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8203         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8204
8205         for_each_possible_cpu(i) {
8206                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8207
8208                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8209                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8210                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8211         }
8212         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8213 unlock:
8214         read_unlock(&tasklist_lock);
8215         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8216
8217         return err;
8218 }
8219
8220 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8221 {
8222         u64 rt_runtime, rt_period;
8223
8224         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8225         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8226         if (rt_runtime_us < 0)
8227                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8228
8229         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8230 }
8231
8232 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8233 {
8234         u64 rt_runtime_us;
8235
8236         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8237                 return -1;
8238
8239         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8240         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8241         return rt_runtime_us;
8242 }
8243
8244 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8245 {
8246         u64 rt_runtime, rt_period;
8247
8248         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8249         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8250
8251         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8252 }
8253
8254 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8255 {
8256         u64 rt_period_us;
8257
8258         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8259         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8260         return rt_period_us;
8261 }
8262 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8263
8264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8265 static int sched_rt_global_constraints(void)
8266 {
8267         int ret = 0;
8268
8269         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8270         read_lock(&tasklist_lock);
8271         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8272         read_unlock(&tasklist_lock);
8273         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8274
8275         return ret;
8276 }
8277
8278 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8279 {
8280         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8281         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8282                 return 0;
8283
8284         return 1;
8285 }
8286
8287 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8288 static int sched_rt_global_constraints(void)
8289 {
8290         unsigned long flags;
8291         int i;
8292
8293         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8294         for_each_possible_cpu(i) {
8295                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8296
8297                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8298                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8299                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8300         }
8301         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8302
8303         return 0;
8304 }
8305 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8306
8307 static int sched_dl_global_validate(void)
8308 {
8309         u64 runtime = global_rt_runtime();
8310         u64 period = global_rt_period();
8311         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8312         struct dl_bw *dl_b;
8313         int cpu, ret = 0;
8314         unsigned long flags;
8315
8316         /*
8317          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8318          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8319          * any of the root_domains.
8320          *
8321          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8322          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8323          * solutions is welcome!
8324          */
8325         for_each_possible_cpu(cpu) {
8326                 rcu_read_lock_sched();
8327                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8328
8329                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8330                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8331                         ret = -EBUSY;
8332                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8333
8334                 rcu_read_unlock_sched();
8335
8336                 if (ret)
8337                         break;
8338         }
8339
8340         return ret;
8341 }
8342
8343 static void sched_dl_do_global(void)
8344 {
8345         u64 new_bw = -1;
8346         struct dl_bw *dl_b;
8347         int cpu;
8348         unsigned long flags;
8349
8350         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8351         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8352
8353         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8354                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8355
8356         /*
8357          * FIXME: As above...
8358          */
8359         for_each_possible_cpu(cpu) {
8360                 rcu_read_lock_sched();
8361                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8362
8363                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8364                 dl_b->bw = new_bw;
8365                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8366
8367                 rcu_read_unlock_sched();
8368         }
8369 }
8370
8371 static int sched_rt_global_validate(void)
8372 {
8373         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8374                 return -EINVAL;
8375
8376         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8377                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8378                 return -EINVAL;
8379
8380         return 0;
8381 }
8382
8383 static void sched_rt_do_global(void)
8384 {
8385         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8386         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8387 }
8388
8389 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8390                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8391                 loff_t *ppos)
8392 {
8393         int old_period, old_runtime;
8394         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8395         int ret;
8396
8397         mutex_lock(&mutex);
8398         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8399         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8400
8401         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8402
8403         if (!ret && write) {
8404                 ret = sched_rt_global_validate();
8405                 if (ret)
8406                         goto undo;
8407
8408                 ret = sched_dl_global_validate();
8409                 if (ret)
8410                         goto undo;
8411
8412                 ret = sched_rt_global_constraints();
8413                 if (ret)
8414                         goto undo;
8415
8416                 sched_rt_do_global();
8417                 sched_dl_do_global();
8418         }
8419         if (0) {
8420 undo:
8421                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8422                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8423         }
8424         mutex_unlock(&mutex);
8425
8426         return ret;
8427 }
8428
8429 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8430                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8431                 loff_t *ppos)
8432 {
8433         int ret;
8434         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8435
8436         mutex_lock(&mutex);
8437         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8438         /* make sure that internally we keep jiffies */
8439         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8440         if (!ret && write) {
8441                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8442                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8443         }
8444         mutex_unlock(&mutex);
8445         return ret;
8446 }
8447
8448 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8449
8450 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8451 {
8452         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8453 }
8454
8455 static struct cgroup_subsys_state *
8456 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8457 {
8458         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8459         struct task_group *tg;
8460
8461         if (!parent) {
8462                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8463                 return &root_task_group.css;
8464         }
8465
8466         tg = sched_create_group(parent);
8467         if (IS_ERR(tg))
8468                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8469
8470         sched_online_group(tg, parent);
8471
8472         return &tg->css;
8473 }
8474
8475 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8476 {
8477         struct task_group *tg = css_tg(css);
8478
8479         sched_offline_group(tg);
8480 }
8481
8482 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8483 {
8484         struct task_group *tg = css_tg(css);
8485
8486         /*
8487          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8488          */
8489         sched_free_group(tg);
8490 }
8491
8492 /*
8493  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
8494  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
8495  */
8496 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8497 {
8498         struct rq_flags rf;
8499         struct rq *rq;
8500
8501         rq = task_rq_lock(task, &rf);
8502
8503         update_rq_clock(rq);
8504         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
8505
8506         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
8507 }
8508
8509 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8510 {
8511         struct task_struct *task;
8512         struct cgroup_subsys_state *css;
8513         int ret = 0;
8514
8515         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8516 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8517                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8518                         return -EINVAL;
8519 #else
8520                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8521                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8522                         return -EINVAL;
8523 #endif
8524                 /*
8525                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
8526                  * running, we're sure to observe its full state.
8527                  */
8528                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
8529                 /*
8530                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
8531                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
8532                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
8533                  */
8534                 if (task->state == TASK_NEW)
8535                         ret = -EINVAL;
8536                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
8537
8538                 if (ret)
8539                         break;
8540         }
8541         return ret;
8542 }
8543
8544 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8545 {
8546         struct task_struct *task;
8547         struct cgroup_subsys_state *css;
8548
8549         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8550                 sched_move_task(task);
8551 }
8552
8553 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8554 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8555                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8556 {
8557         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8558 }
8559
8560 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8561                                struct cftype *cft)
8562 {
8563         struct task_group *tg = css_tg(css);
8564
8565         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8566 }
8567
8568 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8569 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8570
8571 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8572 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8573
8574 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8575
8576 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8577 {
8578         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8579         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8580
8581         if (tg == &root_task_group)
8582                 return -EINVAL;
8583
8584         /*
8585          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8586          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8587          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8588          */
8589         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8590                 return -EINVAL;
8591
8592         /*
8593          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8594          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8595          * feasibility.
8596          */
8597         if (period > max_cfs_quota_period)
8598                 return -EINVAL;
8599
8600         /*
8601          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8602          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8603          */
8604         get_online_cpus();
8605         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8606         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8607         if (ret)
8608                 goto out_unlock;
8609
8610         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8611         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8612         /*
8613          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8614          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8615          */
8616         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8617                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8618         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8619         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8620         cfs_b->quota = quota;
8621
8622         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8623         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8624         if (runtime_enabled)
8625                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8626         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8627
8628         for_each_online_cpu(i) {
8629                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8630                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8631
8632                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8633                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8634                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8635
8636                 if (cfs_rq->throttled)
8637                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8638                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8639         }
8640         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8641                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8642 out_unlock:
8643         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8644         put_online_cpus();
8645
8646         return ret;
8647 }
8648
8649 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8650 {
8651         u64 quota, period;
8652
8653         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8654         if (cfs_quota_us < 0)
8655                 quota = RUNTIME_INF;
8656         else
8657                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8658
8659         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8660 }
8661
8662 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8663 {
8664         u64 quota_us;
8665
8666         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8667                 return -1;
8668
8669         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8670         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8671
8672         return quota_us;
8673 }
8674
8675 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8676 {
8677         u64 quota, period;
8678
8679         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8680         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8681
8682         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8683 }
8684
8685 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8686 {
8687         u64 cfs_period_us;
8688
8689         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8690         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8691
8692         return cfs_period_us;
8693 }
8694
8695 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8696                                   struct cftype *cft)
8697 {
8698         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8699 }
8700
8701 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8702                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8703 {
8704         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8705 }
8706
8707 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8708                                    struct cftype *cft)
8709 {
8710         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8711 }
8712
8713 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8714                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8715 {
8716         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8717 }
8718
8719 struct cfs_schedulable_data {
8720         struct task_group *tg;
8721         u64 period, quota;
8722 };
8723
8724 /*
8725  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8726  * note: units are usecs
8727  */
8728 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8729                                struct cfs_schedulable_data *d)
8730 {
8731         u64 quota, period;
8732
8733         if (tg == d->tg) {
8734                 period = d->period;
8735                 quota = d->quota;
8736         } else {
8737                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8738                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8739         }
8740
8741         /* note: these should typically be equivalent */
8742         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8743                 return RUNTIME_INF;
8744
8745         return to_ratio(period, quota);
8746 }
8747
8748 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8749 {
8750         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8751         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8752         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8753
8754         if (!tg->parent) {
8755                 quota = RUNTIME_INF;
8756         } else {
8757                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8758
8759                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8760                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8761
8762                 /*
8763                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8764                  * limit is set
8765                  */
8766                 if (quota == RUNTIME_INF)
8767                         quota = parent_quota;
8768                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8769                         return -EINVAL;
8770         }
8771         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8772
8773         return 0;
8774 }
8775
8776 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8777 {
8778         int ret;
8779         struct cfs_schedulable_data data = {
8780                 .tg = tg,
8781                 .period = period,
8782                 .quota = quota,
8783         };
8784
8785         if (quota != RUNTIME_INF) {
8786                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8787                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8788         }
8789
8790         rcu_read_lock();
8791         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8792         rcu_read_unlock();
8793
8794         return ret;
8795 }
8796
8797 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8798 {
8799         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8800         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8801
8802         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8803         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8804         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8805
8806         return 0;
8807 }
8808 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8809 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8810
8811 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8812 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8813                                 struct cftype *cft, s64 val)
8814 {
8815         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8816 }
8817
8818 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8819                                struct cftype *cft)
8820 {
8821         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8822 }
8823
8824 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8825                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8826 {
8827         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8828 }
8829
8830 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8831                                    struct cftype *cft)
8832 {
8833         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8834 }
8835 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8836
8837 static struct cftype cpu_files[] = {
8838 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8839         {
8840                 .name = "shares",
8841                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8842                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8843         },
8844 #endif
8845 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8846         {
8847                 .name = "cfs_quota_us",
8848                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8849                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8850         },
8851         {
8852                 .name = "cfs_period_us",
8853                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8854                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8855         },
8856         {
8857                 .name = "stat",
8858                 .seq_show = cpu_stats_show,
8859         },
8860 #endif
8861 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8862         {
8863                 .name = "rt_runtime_us",
8864                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8865                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8866         },
8867         {
8868                 .name = "rt_period_us",
8869                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8870                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8871         },
8872 #endif
8873         { }     /* terminate */
8874 };
8875
8876 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8877         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8878         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8879         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8880         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8881         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8882         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8883         .legacy_cftypes = cpu_files,
8884         .early_init     = true,
8885 };
8886
8887 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8888
8889 void dump_cpu_task(int cpu)
8890 {
8891         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8892         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8893 }
8894
8895 /*
8896  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8897  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8898  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8899  * that remained on nice 0.
8900  *
8901  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8902  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8903  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8904  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8905  * the relative distance between them is ~25%.)
8906  */
8907 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8908  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8909  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8910  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8911  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8912  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8913  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8914  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8915  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8916 };
8917
8918 /*
8919  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8920  *
8921  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8922  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8923  * into multiplications:
8924  */
8925 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8926  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8927  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8928  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8929  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8930  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8931  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8932  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8933  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8934 };