]> rtime.felk.cvut.cz Git - can-eth-gw-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
Merge branch 'core-rcu-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[can-eth-gw-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/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_sched.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static ssize_t
197 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
198                 size_t cnt, loff_t *ppos)
199 {
200         char buf[64];
201         char *cmp;
202         int neg = 0;
203         int i;
204
205         if (cnt > 63)
206                 cnt = 63;
207
208         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
209                 return -EFAULT;
210
211         buf[cnt] = 0;
212         cmp = strstrip(buf);
213
214         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
215                 neg = 1;
216                 cmp += 3;
217         }
218
219         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
220                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
221                         if (neg) {
222                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
223                                 sched_feat_disable(i);
224                         } else {
225                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
226                                 sched_feat_enable(i);
227                         }
228                         break;
229                 }
230         }
231
232         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
233                 return -EINVAL;
234
235         *ppos += cnt;
236
237         return cnt;
238 }
239
240 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
241 {
242         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
243 }
244
245 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
246         .open           = sched_feat_open,
247         .write          = sched_feat_write,
248         .read           = seq_read,
249         .llseek         = seq_lseek,
250         .release        = single_release,
251 };
252
253 static __init int sched_init_debug(void)
254 {
255         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
256                         &sched_feat_fops);
257
258         return 0;
259 }
260 late_initcall(sched_init_debug);
261 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
262
263 /*
264  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
265  * Limited because this is done with IRQs disabled.
266  */
267 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
268
269 /*
270  * period over which we average the RT time consumption, measured
271  * in ms.
272  *
273  * default: 1s
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
276
277 /*
278  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
279  * default: 1s
280  */
281 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
282
283 __read_mostly int scheduler_running;
284
285 /*
286  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
287  * default: 0.95s
288  */
289 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
290
291
292
293 /*
294  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
295  */
296 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
297         __acquires(rq->lock)
298 {
299         struct rq *rq;
300
301         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
302
303         for (;;) {
304                 rq = task_rq(p);
305                 raw_spin_lock(&rq->lock);
306                 if (likely(rq == task_rq(p)))
307                         return rq;
308                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
309         }
310 }
311
312 /*
313  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
314  */
315 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
316         __acquires(p->pi_lock)
317         __acquires(rq->lock)
318 {
319         struct rq *rq;
320
321         for (;;) {
322                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
323                 rq = task_rq(p);
324                 raw_spin_lock(&rq->lock);
325                 if (likely(rq == task_rq(p)))
326                         return rq;
327                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
328                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
329         }
330 }
331
332 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
333         __releases(rq->lock)
334 {
335         raw_spin_unlock(&rq->lock);
336 }
337
338 static inline void
339 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
340         __releases(rq->lock)
341         __releases(p->pi_lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
345 }
346
347 /*
348  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
349  */
350 static struct rq *this_rq_lock(void)
351         __acquires(rq->lock)
352 {
353         struct rq *rq;
354
355         local_irq_disable();
356         rq = this_rq();
357         raw_spin_lock(&rq->lock);
358
359         return rq;
360 }
361
362 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
363 /*
364  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
365  *
366  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
367  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
368  * reschedule event.
369  *
370  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
371  * rq->lock.
372  */
373
374 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
375 {
376         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
377                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
378 }
379
380 /*
381  * High-resolution timer tick.
382  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
383  */
384 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
385 {
386         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
387
388         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
389
390         raw_spin_lock(&rq->lock);
391         update_rq_clock(rq);
392         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
393         raw_spin_unlock(&rq->lock);
394
395         return HRTIMER_NORESTART;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_SMP
399 /*
400  * called from hardirq (IPI) context
401  */
402 static void __hrtick_start(void *arg)
403 {
404         struct rq *rq = arg;
405
406         raw_spin_lock(&rq->lock);
407         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
408         rq->hrtick_csd_pending = 0;
409         raw_spin_unlock(&rq->lock);
410 }
411
412 /*
413  * Called to set the hrtick timer state.
414  *
415  * called with rq->lock held and irqs disabled
416  */
417 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
418 {
419         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
420         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
421
422         hrtimer_set_expires(timer, time);
423
424         if (rq == this_rq()) {
425                 hrtimer_restart(timer);
426         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
427                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
428                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
429         }
430 }
431
432 static int
433 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
434 {
435         int cpu = (int)(long)hcpu;
436
437         switch (action) {
438         case CPU_UP_CANCELED:
439         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
440         case CPU_DOWN_PREPARE:
441         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
442         case CPU_DEAD:
443         case CPU_DEAD_FROZEN:
444                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
445                 return NOTIFY_OK;
446         }
447
448         return NOTIFY_DONE;
449 }
450
451 static __init void init_hrtick(void)
452 {
453         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
454 }
455 #else
456 /*
457  * Called to set the hrtick timer state.
458  *
459  * called with rq->lock held and irqs disabled
460  */
461 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
462 {
463         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
464                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
465 }
466
467 static inline void init_hrtick(void)
468 {
469 }
470 #endif /* CONFIG_SMP */
471
472 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
473 {
474 #ifdef CONFIG_SMP
475         rq->hrtick_csd_pending = 0;
476
477         rq->hrtick_csd.flags = 0;
478         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
479         rq->hrtick_csd.info = rq;
480 #endif
481
482         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
483         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
484 }
485 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
486 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
487 {
488 }
489
490 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
491 {
492 }
493
494 static inline void init_hrtick(void)
495 {
496 }
497 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
498
499 /*
500  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
501  *
502  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
503  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
504  * the target CPU.
505  */
506 #ifdef CONFIG_SMP
507
508 #ifndef tsk_is_polling
509 #define tsk_is_polling(t) 0
510 #endif
511
512 void resched_task(struct task_struct *p)
513 {
514         int cpu;
515
516         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
517
518         if (test_tsk_need_resched(p))
519                 return;
520
521         set_tsk_need_resched(p);
522
523         cpu = task_cpu(p);
524         if (cpu == smp_processor_id())
525                 return;
526
527         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
528         smp_mb();
529         if (!tsk_is_polling(p))
530                 smp_send_reschedule(cpu);
531 }
532
533 void resched_cpu(int cpu)
534 {
535         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
536         unsigned long flags;
537
538         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
539                 return;
540         resched_task(cpu_curr(cpu));
541         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
542 }
543
544 #ifdef CONFIG_NO_HZ
545 /*
546  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
547  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
548  *
549  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
550  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
551  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
552  */
553 int get_nohz_timer_target(void)
554 {
555         int cpu = smp_processor_id();
556         int i;
557         struct sched_domain *sd;
558
559         rcu_read_lock();
560         for_each_domain(cpu, sd) {
561                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
562                         if (!idle_cpu(i)) {
563                                 cpu = i;
564                                 goto unlock;
565                         }
566                 }
567         }
568 unlock:
569         rcu_read_unlock();
570         return cpu;
571 }
572 /*
573  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
574  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
575  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
576  * idle system the next event might even be infinite time into the
577  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
578  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
579  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
580  * wheel for the next timer event.
581  */
582 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
583 {
584         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
585
586         if (cpu == smp_processor_id())
587                 return;
588
589         /*
590          * This is safe, as this function is called with the timer
591          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
592          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
593          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
594          * timer into account automatically.
595          */
596         if (rq->curr != rq->idle)
597                 return;
598
599         /*
600          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
601          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
602          * idle task through an additional NOOP schedule()
603          */
604         set_tsk_need_resched(rq->idle);
605
606         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
607         smp_mb();
608         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
609                 smp_send_reschedule(cpu);
610 }
611
612 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
613 {
614         int cpu = smp_processor_id();
615         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
616 }
617
618 #else /* CONFIG_NO_HZ */
619
620 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
621 {
622         return false;
623 }
624
625 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
626
627 void sched_avg_update(struct rq *rq)
628 {
629         s64 period = sched_avg_period();
630
631         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
632                 /*
633                  * Inline assembly required to prevent the compiler
634                  * optimising this loop into a divmod call.
635                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
636                  */
637                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
638                 rq->age_stamp += period;
639                 rq->rt_avg /= 2;
640         }
641 }
642
643 #else /* !CONFIG_SMP */
644 void resched_task(struct task_struct *p)
645 {
646         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
647         set_tsk_need_resched(p);
648 }
649 #endif /* CONFIG_SMP */
650
651 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
652                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
653 /*
654  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
655  * node and @up when leaving it for the final time.
656  *
657  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
658  */
659 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
660                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
661 {
662         struct task_group *parent, *child;
663         int ret;
664
665         parent = from;
666
667 down:
668         ret = (*down)(parent, data);
669         if (ret)
670                 goto out;
671         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
672                 parent = child;
673                 goto down;
674
675 up:
676                 continue;
677         }
678         ret = (*up)(parent, data);
679         if (ret || parent == from)
680                 goto out;
681
682         child = parent;
683         parent = parent->parent;
684         if (parent)
685                 goto up;
686 out:
687         return ret;
688 }
689
690 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
691 {
692         return 0;
693 }
694 #endif
695
696 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
697 {
698         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
699         struct load_weight *load = &p->se.load;
700
701         /*
702          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
703          */
704         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
705                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
706                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
707                 return;
708         }
709
710         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
711         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
712 }
713
714 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
715 {
716         update_rq_clock(rq);
717         sched_info_queued(p);
718         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
719 }
720
721 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
722 {
723         update_rq_clock(rq);
724         sched_info_dequeued(p);
725         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
726 }
727
728 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
729 {
730         if (task_contributes_to_load(p))
731                 rq->nr_uninterruptible--;
732
733         enqueue_task(rq, p, flags);
734 }
735
736 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
737 {
738         if (task_contributes_to_load(p))
739                 rq->nr_uninterruptible++;
740
741         dequeue_task(rq, p, flags);
742 }
743
744 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
745 {
746 /*
747  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
748  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
749  */
750 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
751         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
752 #endif
753 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
754         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
755
756         /*
757          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
758          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
759          * {soft,}irq region.
760          *
761          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
762          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
763          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
764          * monotonic.
765          *
766          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
767          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
768          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
769          * atomic ops.
770          */
771         if (irq_delta > delta)
772                 irq_delta = delta;
773
774         rq->prev_irq_time += irq_delta;
775         delta -= irq_delta;
776 #endif
777 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
778         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
779                 u64 st;
780
781                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
782                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
783
784                 if (unlikely(steal > delta))
785                         steal = delta;
786
787                 st = steal_ticks(steal);
788                 steal = st * TICK_NSEC;
789
790                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
791
792                 delta -= steal;
793         }
794 #endif
795
796         rq->clock_task += delta;
797
798 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
799         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
800                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
801 #endif
802 }
803
804 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
805 {
806         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
807         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
808
809         if (stop) {
810                 /*
811                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
812                  * userspace knows about and won't get confused about.
813                  *
814                  * Also, it will make PI more or less work without too
815                  * much confusion -- but then, stop work should not
816                  * rely on PI working anyway.
817                  */
818                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
819
820                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
821         }
822
823         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
824
825         if (old_stop) {
826                 /*
827                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
828                  * it can die in pieces.
829                  */
830                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
831         }
832 }
833
834 /*
835  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
836  */
837 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
838 {
839         return p->static_prio;
840 }
841
842 /*
843  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
844  * without taking RT-inheritance into account. Might be
845  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
846  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
847  * estimator recalculates.
848  */
849 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
850 {
851         int prio;
852
853         if (task_has_rt_policy(p))
854                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
855         else
856                 prio = __normal_prio(p);
857         return prio;
858 }
859
860 /*
861  * Calculate the current priority, i.e. the priority
862  * taken into account by the scheduler. This value might
863  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
864  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
865  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
866  */
867 static int effective_prio(struct task_struct *p)
868 {
869         p->normal_prio = normal_prio(p);
870         /*
871          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
872          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
873          * to the normal priority:
874          */
875         if (!rt_prio(p->prio))
876                 return p->normal_prio;
877         return p->prio;
878 }
879
880 /**
881  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
882  * @p: the task in question.
883  */
884 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
885 {
886         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
887 }
888
889 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
890                                        const struct sched_class *prev_class,
891                                        int oldprio)
892 {
893         if (prev_class != p->sched_class) {
894                 if (prev_class->switched_from)
895                         prev_class->switched_from(rq, p);
896                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
897         } else if (oldprio != p->prio)
898                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
899 }
900
901 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
902 {
903         const struct sched_class *class;
904
905         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
906                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
907         } else {
908                 for_each_class(class) {
909                         if (class == rq->curr->sched_class)
910                                 break;
911                         if (class == p->sched_class) {
912                                 resched_task(rq->curr);
913                                 break;
914                         }
915                 }
916         }
917
918         /*
919          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
920          * this case, we can save a useless back to back clock update.
921          */
922         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
923                 rq->skip_clock_update = 1;
924 }
925
926 #ifdef CONFIG_SMP
927 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
928 {
929 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
930         /*
931          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
932          * ttwu() will sort out the placement.
933          */
934         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
935                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
936
937 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
938         /*
939          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
940          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
941          *
942          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
943          * see task_group().
944          *
945          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
946          * task_rq_lock().
947          */
948         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
949                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
950 #endif
951 #endif
952
953         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
954
955         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
956                 p->se.nr_migrations++;
957                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
958         }
959
960         __set_task_cpu(p, new_cpu);
961 }
962
963 struct migration_arg {
964         struct task_struct *task;
965         int dest_cpu;
966 };
967
968 static int migration_cpu_stop(void *data);
969
970 /*
971  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
972  *
973  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
974  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
975  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
976  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
977  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
978  * @p has remained unscheduled the whole time.
979  *
980  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
981  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
982  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
983  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
984  * waiting to become inactive.
985  */
986 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
987 {
988         unsigned long flags;
989         int running, on_rq;
990         unsigned long ncsw;
991         struct rq *rq;
992
993         for (;;) {
994                 /*
995                  * We do the initial early heuristics without holding
996                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
997                  * the runqueue lock when things look like they will
998                  * work out!
999                  */
1000                 rq = task_rq(p);
1001
1002                 /*
1003                  * If the task is actively running on another CPU
1004                  * still, just relax and busy-wait without holding
1005                  * any locks.
1006                  *
1007                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1008                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1009                  * But we don't care, since "task_running()" will
1010                  * return false if the runqueue has changed and p
1011                  * is actually now running somewhere else!
1012                  */
1013                 while (task_running(rq, p)) {
1014                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1015                                 return 0;
1016                         cpu_relax();
1017                 }
1018
1019                 /*
1020                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1021                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1022                  * just go back and repeat.
1023                  */
1024                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1025                 trace_sched_wait_task(p);
1026                 running = task_running(rq, p);
1027                 on_rq = p->on_rq;
1028                 ncsw = 0;
1029                 if (!match_state || p->state == match_state)
1030                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1031                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1032
1033                 /*
1034                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1035                  */
1036                 if (unlikely(!ncsw))
1037                         break;
1038
1039                 /*
1040                  * Was it really running after all now that we
1041                  * checked with the proper locks actually held?
1042                  *
1043                  * Oops. Go back and try again..
1044                  */
1045                 if (unlikely(running)) {
1046                         cpu_relax();
1047                         continue;
1048                 }
1049
1050                 /*
1051                  * It's not enough that it's not actively running,
1052                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1053                  * preempted!
1054                  *
1055                  * So if it was still runnable (but just not actively
1056                  * running right now), it's preempted, and we should
1057                  * yield - it could be a while.
1058                  */
1059                 if (unlikely(on_rq)) {
1060                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1061
1062                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1063                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1064                         continue;
1065                 }
1066
1067                 /*
1068                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1069                  * runnable, which means that it will never become
1070                  * running in the future either. We're all done!
1071                  */
1072                 break;
1073         }
1074
1075         return ncsw;
1076 }
1077
1078 /***
1079  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1080  * @p: the to-be-kicked thread
1081  *
1082  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1083  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1084  *
1085  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1086  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1087  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1088  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1089  * achieved as well.
1090  */
1091 void kick_process(struct task_struct *p)
1092 {
1093         int cpu;
1094
1095         preempt_disable();
1096         cpu = task_cpu(p);
1097         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1098                 smp_send_reschedule(cpu);
1099         preempt_enable();
1100 }
1101 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1102 #endif /* CONFIG_SMP */
1103
1104 #ifdef CONFIG_SMP
1105 /*
1106  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1107  */
1108 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1109 {
1110         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1111         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1112         int dest_cpu;
1113
1114         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1115         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1116                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1117                         continue;
1118                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1119                         continue;
1120                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1121                         return dest_cpu;
1122         }
1123
1124         for (;;) {
1125                 /* Any allowed, online CPU? */
1126                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1127                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1128                                 continue;
1129                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1130                                 continue;
1131                         goto out;
1132                 }
1133
1134                 switch (state) {
1135                 case cpuset:
1136                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1137                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1138                         state = possible;
1139                         break;
1140
1141                 case possible:
1142                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1143                         state = fail;
1144                         break;
1145
1146                 case fail:
1147                         BUG();
1148                         break;
1149                 }
1150         }
1151
1152 out:
1153         if (state != cpuset) {
1154                 /*
1155                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1156                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1157                  * leave kernel.
1158                  */
1159                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1160                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1161                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1162                 }
1163         }
1164
1165         return dest_cpu;
1166 }
1167
1168 /*
1169  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1170  */
1171 static inline
1172 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1173 {
1174         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1175
1176         /*
1177          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1178          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1179          * cpu.
1180          *
1181          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1182          *
1183          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1184          *   not worry about this generic constraint ]
1185          */
1186         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1187                      !cpu_online(cpu)))
1188                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1189
1190         return cpu;
1191 }
1192
1193 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1194 {
1195         s64 diff = sample - *avg;
1196         *avg += diff >> 3;
1197 }
1198 #endif
1199
1200 static void
1201 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1202 {
1203 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1204         struct rq *rq = this_rq();
1205
1206 #ifdef CONFIG_SMP
1207         int this_cpu = smp_processor_id();
1208
1209         if (cpu == this_cpu) {
1210                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1211                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1212         } else {
1213                 struct sched_domain *sd;
1214
1215                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1216                 rcu_read_lock();
1217                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1218                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1219                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1220                                 break;
1221                         }
1222                 }
1223                 rcu_read_unlock();
1224         }
1225
1226         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1227                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1228
1229 #endif /* CONFIG_SMP */
1230
1231         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1232         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1233
1234         if (wake_flags & WF_SYNC)
1235                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1236
1237 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1238 }
1239
1240 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1241 {
1242         activate_task(rq, p, en_flags);
1243         p->on_rq = 1;
1244
1245         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1246         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1247                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1248 }
1249
1250 /*
1251  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1252  */
1253 static void
1254 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1255 {
1256         trace_sched_wakeup(p, true);
1257         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1258
1259         p->state = TASK_RUNNING;
1260 #ifdef CONFIG_SMP
1261         if (p->sched_class->task_woken)
1262                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1263
1264         if (rq->idle_stamp) {
1265                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1266                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1267
1268                 if (delta > max)
1269                         rq->avg_idle = max;
1270                 else
1271                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1272                 rq->idle_stamp = 0;
1273         }
1274 #endif
1275 }
1276
1277 static void
1278 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1279 {
1280 #ifdef CONFIG_SMP
1281         if (p->sched_contributes_to_load)
1282                 rq->nr_uninterruptible--;
1283 #endif
1284
1285         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1286         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1287 }
1288
1289 /*
1290  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1291  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1292  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1293  * the task is still ->on_rq.
1294  */
1295 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1296 {
1297         struct rq *rq;
1298         int ret = 0;
1299
1300         rq = __task_rq_lock(p);
1301         if (p->on_rq) {
1302                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1303                 ret = 1;
1304         }
1305         __task_rq_unlock(rq);
1306
1307         return ret;
1308 }
1309
1310 #ifdef CONFIG_SMP
1311 static void sched_ttwu_pending(void)
1312 {
1313         struct rq *rq = this_rq();
1314         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1315         struct task_struct *p;
1316
1317         raw_spin_lock(&rq->lock);
1318
1319         while (llist) {
1320                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1321                 llist = llist_next(llist);
1322                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1323         }
1324
1325         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1326 }
1327
1328 void scheduler_ipi(void)
1329 {
1330         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1331                 return;
1332
1333         /*
1334          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1335          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1336          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1337          * we do call them.
1338          *
1339          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1340          * properly.
1341          *
1342          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1343          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1344          * somewhat pessimize the simple resched case.
1345          */
1346         irq_enter();
1347         sched_ttwu_pending();
1348
1349         /*
1350          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1351          */
1352         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1353                 this_rq()->idle_balance = 1;
1354                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1355         }
1356         irq_exit();
1357 }
1358
1359 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1360 {
1361         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1362                 smp_send_reschedule(cpu);
1363 }
1364
1365 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1366 {
1367         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1368 }
1369 #endif /* CONFIG_SMP */
1370
1371 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1372 {
1373         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1374
1375 #if defined(CONFIG_SMP)
1376         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1377                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1378                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1379                 return;
1380         }
1381 #endif
1382
1383         raw_spin_lock(&rq->lock);
1384         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1385         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1386 }
1387
1388 /**
1389  * try_to_wake_up - wake up a thread
1390  * @p: the thread to be awakened
1391  * @state: the mask of task states that can be woken
1392  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1393  *
1394  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1395  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1396  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1397  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1398  * runnable without the overhead of this.
1399  *
1400  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1401  * or @state didn't match @p's state.
1402  */
1403 static int
1404 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1405 {
1406         unsigned long flags;
1407         int cpu, success = 0;
1408
1409         smp_wmb();
1410         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1411         if (!(p->state & state))
1412                 goto out;
1413
1414         success = 1; /* we're going to change ->state */
1415         cpu = task_cpu(p);
1416
1417         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1418                 goto stat;
1419
1420 #ifdef CONFIG_SMP
1421         /*
1422          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1423          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1424          */
1425         while (p->on_cpu)
1426                 cpu_relax();
1427         /*
1428          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1429          */
1430         smp_rmb();
1431
1432         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1433         p->state = TASK_WAKING;
1434
1435         if (p->sched_class->task_waking)
1436                 p->sched_class->task_waking(p);
1437
1438         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1439         if (task_cpu(p) != cpu) {
1440                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1441                 set_task_cpu(p, cpu);
1442         }
1443 #endif /* CONFIG_SMP */
1444
1445         ttwu_queue(p, cpu);
1446 stat:
1447         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1448 out:
1449         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1450
1451         return success;
1452 }
1453
1454 /**
1455  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1456  * @p: the thread to be awakened
1457  *
1458  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1459  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1460  * the current task.
1461  */
1462 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1463 {
1464         struct rq *rq = task_rq(p);
1465
1466         BUG_ON(rq != this_rq());
1467         BUG_ON(p == current);
1468         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1469
1470         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1471                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1472                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1473                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1474         }
1475
1476         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1477                 goto out;
1478
1479         if (!p->on_rq)
1480                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1481
1482         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1483         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1484 out:
1485         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1486 }
1487
1488 /**
1489  * wake_up_process - Wake up a specific process
1490  * @p: The process to be woken up.
1491  *
1492  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1493  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1494  * running.
1495  *
1496  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1497  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1498  */
1499 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1500 {
1501         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1502 }
1503 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1504
1505 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1506 {
1507         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1512  * p is forked by current.
1513  *
1514  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1515  */
1516 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1517 {
1518         p->on_rq                        = 0;
1519
1520         p->se.on_rq                     = 0;
1521         p->se.exec_start                = 0;
1522         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1523         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1524         p->se.nr_migrations             = 0;
1525         p->se.vruntime                  = 0;
1526         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1527
1528 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1529         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1530 #endif
1531
1532         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1533
1534 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1535         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1536 #endif
1537 }
1538
1539 /*
1540  * fork()/clone()-time setup:
1541  */
1542 void sched_fork(struct task_struct *p)
1543 {
1544         unsigned long flags;
1545         int cpu = get_cpu();
1546
1547         __sched_fork(p);
1548         /*
1549          * We mark the process as running here. This guarantees that
1550          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1551          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1552          */
1553         p->state = TASK_RUNNING;
1554
1555         /*
1556          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1557          */
1558         p->prio = current->normal_prio;
1559
1560         /*
1561          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1562          */
1563         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1564                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1565                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1566                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1567                         p->rt_priority = 0;
1568                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1569                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1570
1571                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1572                 set_load_weight(p);
1573
1574                 /*
1575                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1576                  * fulfilled its duty:
1577                  */
1578                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1579         }
1580
1581         if (!rt_prio(p->prio))
1582                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1583
1584         if (p->sched_class->task_fork)
1585                 p->sched_class->task_fork(p);
1586
1587         /*
1588          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1589          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1590          * is ran before sched_fork().
1591          *
1592          * Silence PROVE_RCU.
1593          */
1594         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1595         set_task_cpu(p, cpu);
1596         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1597
1598 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1599         if (likely(sched_info_on()))
1600                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1601 #endif
1602 #if defined(CONFIG_SMP)
1603         p->on_cpu = 0;
1604 #endif
1605 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1606         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1607         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1608 #endif
1609 #ifdef CONFIG_SMP
1610         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1611 #endif
1612
1613         put_cpu();
1614 }
1615
1616 /*
1617  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1618  *
1619  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1620  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1621  * on the runqueue and wakes it.
1622  */
1623 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1624 {
1625         unsigned long flags;
1626         struct rq *rq;
1627
1628         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1629 #ifdef CONFIG_SMP
1630         /*
1631          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1632          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1633          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1634          */
1635         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1636 #endif
1637
1638         rq = __task_rq_lock(p);
1639         activate_task(rq, p, 0);
1640         p->on_rq = 1;
1641         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1642         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1643 #ifdef CONFIG_SMP
1644         if (p->sched_class->task_woken)
1645                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1646 #endif
1647         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1648 }
1649
1650 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1651
1652 /**
1653  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1654  * @notifier: notifier struct to register
1655  */
1656 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1657 {
1658         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1659 }
1660 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1661
1662 /**
1663  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1664  * @notifier: notifier struct to unregister
1665  *
1666  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1667  */
1668 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1669 {
1670         hlist_del(&notifier->link);
1671 }
1672 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1673
1674 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1675 {
1676         struct preempt_notifier *notifier;
1677         struct hlist_node *node;
1678
1679         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1680                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1681 }
1682
1683 static void
1684 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1685                                  struct task_struct *next)
1686 {
1687         struct preempt_notifier *notifier;
1688         struct hlist_node *node;
1689
1690         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1691                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1692 }
1693
1694 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1695
1696 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1697 {
1698 }
1699
1700 static void
1701 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1702                                  struct task_struct *next)
1703 {
1704 }
1705
1706 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1707
1708 /**
1709  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1710  * @rq: the runqueue preparing to switch
1711  * @prev: the current task that is being switched out
1712  * @next: the task we are going to switch to.
1713  *
1714  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1715  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1716  * switch.
1717  *
1718  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1719  * hooks.
1720  */
1721 static inline void
1722 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1723                     struct task_struct *next)
1724 {
1725         trace_sched_switch(prev, next);
1726         sched_info_switch(prev, next);
1727         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1728         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1729         prepare_lock_switch(rq, next);
1730         prepare_arch_switch(next);
1731 }
1732
1733 /**
1734  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1735  * @rq: runqueue associated with task-switch
1736  * @prev: the thread we just switched away from.
1737  *
1738  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1739  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1740  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1741  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1742  *
1743  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1744  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1745  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1746  * details.)
1747  */
1748 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1749         __releases(rq->lock)
1750 {
1751         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1752         long prev_state;
1753
1754         rq->prev_mm = NULL;
1755
1756         /*
1757          * A task struct has one reference for the use as "current".
1758          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1759          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1760          * the scheduled task must drop that reference.
1761          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1762          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1763          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1764          * be dropped twice.
1765          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1766          */
1767         prev_state = prev->state;
1768         vtime_task_switch(prev);
1769         finish_arch_switch(prev);
1770         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1771         finish_lock_switch(rq, prev);
1772         finish_arch_post_lock_switch();
1773
1774         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1775         if (mm)
1776                 mmdrop(mm);
1777         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1778                 /*
1779                  * Remove function-return probe instances associated with this
1780                  * task and put them back on the free list.
1781                  */
1782                 kprobe_flush_task(prev);
1783                 put_task_struct(prev);
1784         }
1785 }
1786
1787 #ifdef CONFIG_SMP
1788
1789 /* assumes rq->lock is held */
1790 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1791 {
1792         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1793                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1794 }
1795
1796 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1797 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1798 {
1799         if (rq->post_schedule) {
1800                 unsigned long flags;
1801
1802                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1803                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1804                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1805                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1806
1807                 rq->post_schedule = 0;
1808         }
1809 }
1810
1811 #else
1812
1813 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1814 {
1815 }
1816
1817 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1818 {
1819 }
1820
1821 #endif
1822
1823 /**
1824  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1825  * @prev: the thread we just switched away from.
1826  */
1827 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1828         __releases(rq->lock)
1829 {
1830         struct rq *rq = this_rq();
1831
1832         finish_task_switch(rq, prev);
1833
1834         /*
1835          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1836          * task_switch?
1837          */
1838         post_schedule(rq);
1839
1840 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1841         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1842         preempt_enable();
1843 #endif
1844         if (current->set_child_tid)
1845                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1846 }
1847
1848 /*
1849  * context_switch - switch to the new MM and the new
1850  * thread's register state.
1851  */
1852 static inline void
1853 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1854                struct task_struct *next)
1855 {
1856         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1857
1858         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1859
1860         mm = next->mm;
1861         oldmm = prev->active_mm;
1862         /*
1863          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1864          * combine the page table reload and the switch backend into
1865          * one hypercall.
1866          */
1867         arch_start_context_switch(prev);
1868
1869         if (!mm) {
1870                 next->active_mm = oldmm;
1871                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1872                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1873         } else
1874                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1875
1876         if (!prev->mm) {
1877                 prev->active_mm = NULL;
1878                 rq->prev_mm = oldmm;
1879         }
1880         /*
1881          * Since the runqueue lock will be released by the next
1882          * task (which is an invalid locking op but in the case
1883          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1884          * do an early lockdep release here:
1885          */
1886 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1887         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1888 #endif
1889
1890         context_tracking_task_switch(prev, next);
1891         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1892         switch_to(prev, next, prev);
1893
1894         barrier();
1895         /*
1896          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1897          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1898          * frame will be invalid.
1899          */
1900         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1901 }
1902
1903 /*
1904  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1905  *
1906  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1907  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1908  * number of context switches performed since bootup.
1909  */
1910 unsigned long nr_running(void)
1911 {
1912         unsigned long i, sum = 0;
1913
1914         for_each_online_cpu(i)
1915                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1916
1917         return sum;
1918 }
1919
1920 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1921 {
1922         unsigned long i, sum = 0;
1923
1924         for_each_possible_cpu(i)
1925                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1926
1927         /*
1928          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1929          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1930          */
1931         if (unlikely((long)sum < 0))
1932                 sum = 0;
1933
1934         return sum;
1935 }
1936
1937 unsigned long long nr_context_switches(void)
1938 {
1939         int i;
1940         unsigned long long sum = 0;
1941
1942         for_each_possible_cpu(i)
1943                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1944
1945         return sum;
1946 }
1947
1948 unsigned long nr_iowait(void)
1949 {
1950         unsigned long i, sum = 0;
1951
1952         for_each_possible_cpu(i)
1953                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1954
1955         return sum;
1956 }
1957
1958 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
1959 {
1960         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
1961         return atomic_read(&this->nr_iowait);
1962 }
1963
1964 unsigned long this_cpu_load(void)
1965 {
1966         struct rq *this = this_rq();
1967         return this->cpu_load[0];
1968 }
1969
1970
1971 /*
1972  * Global load-average calculations
1973  *
1974  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
1975  * in order to minimize overhead.
1976  *
1977  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
1978  * nr_uninterruptible.
1979  *
1980  * Once every LOAD_FREQ:
1981  *
1982  *   nr_active = 0;
1983  *   for_each_possible_cpu(cpu)
1984  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
1985  *
1986  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
1987  *
1988  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
1989  *
1990  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
1991  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
1992  *    to calculating nr_active.
1993  *
1994  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
1995  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
1996  *
1997  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
1998  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
1999  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2000  *
2001  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2002  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2003  *    cpu to have completed this task.
2004  *
2005  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2006  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2007  *
2008  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2009  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2010  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2011  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2012  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2013  *    all cpus yields the correct result.
2014  *
2015  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2016  */
2017
2018 /* Variables and functions for calc_load */
2019 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2020 static unsigned long calc_load_update;
2021 unsigned long avenrun[3];
2022 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2023
2024 /**
2025  * get_avenrun - get the load average array
2026  * @loads:      pointer to dest load array
2027  * @offset:     offset to add
2028  * @shift:      shift count to shift the result left
2029  *
2030  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2031  */
2032 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2033 {
2034         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2035         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2036         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2037 }
2038
2039 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2040 {
2041         long nr_active, delta = 0;
2042
2043         nr_active = this_rq->nr_running;
2044         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2045
2046         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2047                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2048                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2049         }
2050
2051         return delta;
2052 }
2053
2054 /*
2055  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2056  */
2057 static unsigned long
2058 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2059 {
2060         load *= exp;
2061         load += active * (FIXED_1 - exp);
2062         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2063         return load >> FSHIFT;
2064 }
2065
2066 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2067 /*
2068  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2069  *
2070  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2071  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2072  * NO_HZ.
2073  *
2074  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2075  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2076  * when we read the global state.
2077  *
2078  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2079  *
2080  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2081  *    contribution, causing under-accounting.
2082  *
2083  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2084  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2085  *
2086  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2087  *
2088  *        0s            5s            10s           15s
2089  *          +10           +10           +10           +10
2090  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2091  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2092  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2093  *
2094  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2095  *    accumlating the new one.
2096  *
2097  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2098  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2099  *    busy state.
2100  *
2101  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2102  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2103  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2104  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2105  *    LOAD_FREQ intervals.
2106  *
2107  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2108  */
2109 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2110 static int calc_load_idx;
2111
2112 static inline int calc_load_write_idx(void)
2113 {
2114         int idx = calc_load_idx;
2115
2116         /*
2117          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2118          * need to observe the new update time.
2119          */
2120         smp_rmb();
2121
2122         /*
2123          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2124          * next idle-delta.
2125          */
2126         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2127                 idx++;
2128
2129         return idx & 1;
2130 }
2131
2132 static inline int calc_load_read_idx(void)
2133 {
2134         return calc_load_idx & 1;
2135 }
2136
2137 void calc_load_enter_idle(void)
2138 {
2139         struct rq *this_rq = this_rq();
2140         long delta;
2141
2142         /*
2143          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2144          * into the pending idle delta.
2145          */
2146         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2147         if (delta) {
2148                 int idx = calc_load_write_idx();
2149                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2150         }
2151 }
2152
2153 void calc_load_exit_idle(void)
2154 {
2155         struct rq *this_rq = this_rq();
2156
2157         /*
2158          * If we're still before the sample window, we're done.
2159          */
2160         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2161                 return;
2162
2163         /*
2164          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2165          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2166          * sync up for the next window.
2167          */
2168         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2169         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2170                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2171 }
2172
2173 static long calc_load_fold_idle(void)
2174 {
2175         int idx = calc_load_read_idx();
2176         long delta = 0;
2177
2178         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2179                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2180
2181         return delta;
2182 }
2183
2184 /**
2185  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2186  *
2187  * @x:         base of the power
2188  * @frac_bits: fractional bits of @x
2189  * @n:         power to raise @x to.
2190  *
2191  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2192  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2193  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2194  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2195  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2196  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2197  * vector.
2198  */
2199 static unsigned long
2200 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2201 {
2202         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2203
2204         if (n) for (;;) {
2205                 if (n & 1) {
2206                         result *= x;
2207                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2208                         result >>= frac_bits;
2209                 }
2210                 n >>= 1;
2211                 if (!n)
2212                         break;
2213                 x *= x;
2214                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2215                 x >>= frac_bits;
2216         }
2217
2218         return result;
2219 }
2220
2221 /*
2222  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2223  *
2224  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2225  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2226  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2227  *
2228  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2229  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2230  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2231  *
2232  *  ...
2233  *
2234  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2235  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2236  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2237  *
2238  * [1] application of the geometric series:
2239  *
2240  *              n         1 - x^(n+1)
2241  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2242  *             i=0          1 - x
2243  */
2244 static unsigned long
2245 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2246             unsigned long active, unsigned int n)
2247 {
2248
2249         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2250 }
2251
2252 /*
2253  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2254  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2255  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2256  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2257  *
2258  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2259  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2260  */
2261 static void calc_global_nohz(void)
2262 {
2263         long delta, active, n;
2264
2265         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2266                 /*
2267                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2268                  */
2269                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2270                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2271
2272                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2273                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2274
2275                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2276                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2277                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2278
2279                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2280         }
2281
2282         /*
2283          * Flip the idle index...
2284          *
2285          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2286          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2287          * index, this avoids a double flip messing things up.
2288          */
2289         smp_wmb();
2290         calc_load_idx++;
2291 }
2292 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2293
2294 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2295 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2296
2297 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2298
2299 /*
2300  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2301  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2302  */
2303 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2304 {
2305         long active, delta;
2306
2307         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2308                 return;
2309
2310         /*
2311          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2312          */
2313         delta = calc_load_fold_idle();
2314         if (delta)
2315                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2316
2317         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2318         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2319
2320         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2321         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2322         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2323
2324         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2325
2326         /*
2327          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2328          */
2329         calc_global_nohz();
2330 }
2331
2332 /*
2333  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2334  * active count.
2335  */
2336 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2337 {
2338         long delta;
2339
2340         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2341                 return;
2342
2343         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2344         if (delta)
2345                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2346
2347         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2348 }
2349
2350 /*
2351  * End of global load-average stuff
2352  */
2353
2354 /*
2355  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2356  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2357  *
2358  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2359  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2360  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2361  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2362  *
2363  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2364  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2365  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2366  *
2367  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2368  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2369  * particular idx is approximated to be zero.
2370  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2371  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2372  * based on 128 point scale.
2373  * Example:
2374  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2375  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2376  *
2377  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2378  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2379  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2380  */
2381 #define DEGRADE_SHIFT           7
2382 static const unsigned char
2383                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2384 static const unsigned char
2385                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2386                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2387                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2388                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2389                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2390                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2391
2392 /*
2393  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2394  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2395  * adding any new load.
2396  */
2397 static unsigned long
2398 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2399 {
2400         int j = 0;
2401
2402         if (!missed_updates)
2403                 return load;
2404
2405         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2406                 return 0;
2407
2408         if (idx == 1)
2409                 return load >> missed_updates;
2410
2411         while (missed_updates) {
2412                 if (missed_updates % 2)
2413                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2414
2415                 missed_updates >>= 1;
2416                 j++;
2417         }
2418         return load;
2419 }
2420
2421 /*
2422  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2423  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2424  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2425  */
2426 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2427                               unsigned long pending_updates)
2428 {
2429         int i, scale;
2430
2431         this_rq->nr_load_updates++;
2432
2433         /* Update our load: */
2434         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2435         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2436                 unsigned long old_load, new_load;
2437
2438                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2439
2440                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2441                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2442                 new_load = this_load;
2443                 /*
2444                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2445                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2446                  * example.
2447                  */
2448                 if (new_load > old_load)
2449                         new_load += scale - 1;
2450
2451                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2452         }
2453
2454         sched_avg_update(this_rq);
2455 }
2456
2457 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2458 /*
2459  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2460  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2461  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2462  *
2463  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2464  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2465  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2466  * (tick_nohz_idle_exit).
2467  *
2468  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2469  */
2470
2471 /*
2472  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2473  * idle balance.
2474  */
2475 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2476 {
2477         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2478         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2479         unsigned long pending_updates;
2480
2481         /*
2482          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2483          */
2484         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2485                 return;
2486
2487         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2488         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2489
2490         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2491 }
2492
2493 /*
2494  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2495  */
2496 void update_cpu_load_nohz(void)
2497 {
2498         struct rq *this_rq = this_rq();
2499         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2500         unsigned long pending_updates;
2501
2502         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2503                 return;
2504
2505         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2506         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2507         if (pending_updates) {
2508                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2509                 /*
2510                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2511                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2512                  */
2513                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2514         }
2515         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2516 }
2517 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2518
2519 /*
2520  * Called from scheduler_tick()
2521  */
2522 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2523 {
2524         /*
2525          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2526          */
2527         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2528         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2529
2530         calc_load_account_active(this_rq);
2531 }
2532
2533 #ifdef CONFIG_SMP
2534
2535 /*
2536  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2537  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2538  */
2539 void sched_exec(void)
2540 {
2541         struct task_struct *p = current;
2542         unsigned long flags;
2543         int dest_cpu;
2544
2545         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2546         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2547         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2548                 goto unlock;
2549
2550         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2551                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2552
2553                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2554                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2555                 return;
2556         }
2557 unlock:
2558         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2559 }
2560
2561 #endif
2562
2563 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2564 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2565
2566 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2567 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2568
2569 /*
2570  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2571  * @p in case that task is currently running.
2572  *
2573  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2574  */
2575 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2576 {
2577         u64 ns = 0;
2578
2579         if (task_current(rq, p)) {
2580                 update_rq_clock(rq);
2581                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2582                 if ((s64)ns < 0)
2583                         ns = 0;
2584         }
2585
2586         return ns;
2587 }
2588
2589 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2590 {
2591         unsigned long flags;
2592         struct rq *rq;
2593         u64 ns = 0;
2594
2595         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2596         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2597         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2598
2599         return ns;
2600 }
2601
2602 /*
2603  * Return accounted runtime for the task.
2604  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2605  * pending runtime that have not been accounted yet.
2606  */
2607 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2608 {
2609         unsigned long flags;
2610         struct rq *rq;
2611         u64 ns = 0;
2612
2613         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2614         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2615         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2616
2617         return ns;
2618 }
2619
2620 /*
2621  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2622  * We call it with interrupts disabled.
2623  */
2624 void scheduler_tick(void)
2625 {
2626         int cpu = smp_processor_id();
2627         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2628         struct task_struct *curr = rq->curr;
2629
2630         sched_clock_tick();
2631
2632         raw_spin_lock(&rq->lock);
2633         update_rq_clock(rq);
2634         update_cpu_load_active(rq);
2635         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2636         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2637
2638         perf_event_task_tick();
2639
2640 #ifdef CONFIG_SMP
2641         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2642         trigger_load_balance(rq, cpu);
2643 #endif
2644 }
2645
2646 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2647 {
2648         if (in_lock_functions(addr)) {
2649                 addr = CALLER_ADDR2;
2650                 if (in_lock_functions(addr))
2651                         addr = CALLER_ADDR3;
2652         }
2653         return addr;
2654 }
2655
2656 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2657                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2658
2659 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2660 {
2661 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2662         /*
2663          * Underflow?
2664          */
2665         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2666                 return;
2667 #endif
2668         preempt_count() += val;
2669 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2670         /*
2671          * Spinlock count overflowing soon?
2672          */
2673         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2674                                 PREEMPT_MASK - 10);
2675 #endif
2676         if (preempt_count() == val)
2677                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2678 }
2679 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2680
2681 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2682 {
2683 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2684         /*
2685          * Underflow?
2686          */
2687         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2688                 return;
2689         /*
2690          * Is the spinlock portion underflowing?
2691          */
2692         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2693                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2694                 return;
2695 #endif
2696
2697         if (preempt_count() == val)
2698                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2699         preempt_count() -= val;
2700 }
2701 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2702
2703 #endif
2704
2705 /*
2706  * Print scheduling while atomic bug:
2707  */
2708 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2709 {
2710         if (oops_in_progress)
2711                 return;
2712
2713         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2714                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2715
2716         debug_show_held_locks(prev);
2717         print_modules();
2718         if (irqs_disabled())
2719                 print_irqtrace_events(prev);
2720         dump_stack();
2721         add_taint(TAINT_WARN);
2722 }
2723
2724 /*
2725  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2726  */
2727 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2728 {
2729         /*
2730          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2731          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2732          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2733          */
2734         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2735                 __schedule_bug(prev);
2736         rcu_sleep_check();
2737
2738         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2739
2740         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2741 }
2742
2743 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2744 {
2745         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2746                 update_rq_clock(rq);
2747         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2748 }
2749
2750 /*
2751  * Pick up the highest-prio task:
2752  */
2753 static inline struct task_struct *
2754 pick_next_task(struct rq *rq)
2755 {
2756         const struct sched_class *class;
2757         struct task_struct *p;
2758
2759         /*
2760          * Optimization: we know that if all tasks are in
2761          * the fair class we can call that function directly:
2762          */
2763         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2764                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2765                 if (likely(p))
2766                         return p;
2767         }
2768
2769         for_each_class(class) {
2770                 p = class->pick_next_task(rq);
2771                 if (p)
2772                         return p;
2773         }
2774
2775         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2776 }
2777
2778 /*
2779  * __schedule() is the main scheduler function.
2780  *
2781  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2782  *
2783  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2784  *
2785  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2786  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2787  *
2788  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2789  *      interrupt handler scheduler_tick().
2790  *
2791  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2792  *      task to the run-queue and that's it.
2793  *
2794  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2795  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2796  *      called on the nearest possible occasion:
2797  *
2798  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2799  *
2800  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2801  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2802  *           spin_unlock()!)
2803  *
2804  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2805  *           preemptible context
2806  *
2807  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2808  *         then at the next:
2809  *
2810  *          - cond_resched() call
2811  *          - explicit schedule() call
2812  *          - return from syscall or exception to user-space
2813  *          - return from interrupt-handler to user-space
2814  */
2815 static void __sched __schedule(void)
2816 {
2817         struct task_struct *prev, *next;
2818         unsigned long *switch_count;
2819         struct rq *rq;
2820         int cpu;
2821
2822 need_resched:
2823         preempt_disable();
2824         cpu = smp_processor_id();
2825         rq = cpu_rq(cpu);
2826         rcu_note_context_switch(cpu);
2827         prev = rq->curr;
2828
2829         schedule_debug(prev);
2830
2831         if (sched_feat(HRTICK))
2832                 hrtick_clear(rq);
2833
2834         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2835
2836         switch_count = &prev->nivcsw;
2837         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2838                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2839                         prev->state = TASK_RUNNING;
2840                 } else {
2841                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2842                         prev->on_rq = 0;
2843
2844                         /*
2845                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2846                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2847                          * concurrency.
2848                          */
2849                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2850                                 struct task_struct *to_wakeup;
2851
2852                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2853                                 if (to_wakeup)
2854                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2855                         }
2856                 }
2857                 switch_count = &prev->nvcsw;
2858         }
2859
2860         pre_schedule(rq, prev);
2861
2862         if (unlikely(!rq->nr_running))
2863                 idle_balance(cpu, rq);
2864
2865         put_prev_task(rq, prev);
2866         next = pick_next_task(rq);
2867         clear_tsk_need_resched(prev);
2868         rq->skip_clock_update = 0;
2869
2870         if (likely(prev != next)) {
2871                 rq->nr_switches++;
2872                 rq->curr = next;
2873                 ++*switch_count;
2874
2875                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2876                 /*
2877                  * The context switch have flipped the stack from under us
2878                  * and restored the local variables which were saved when
2879                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2880                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2881                  */
2882                 cpu = smp_processor_id();
2883                 rq = cpu_rq(cpu);
2884         } else
2885                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2886
2887         post_schedule(rq);
2888
2889         sched_preempt_enable_no_resched();
2890         if (need_resched())
2891                 goto need_resched;
2892 }
2893
2894 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2895 {
2896         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2897                 return;
2898         /*
2899          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2900          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2901          */
2902         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2903                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2904 }
2905
2906 asmlinkage void __sched schedule(void)
2907 {
2908         struct task_struct *tsk = current;
2909
2910         sched_submit_work(tsk);
2911         __schedule();
2912 }
2913 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2914
2915 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2916 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2917 {
2918         /*
2919          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2920          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2921          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2922          * we find a better solution.
2923          */
2924         user_exit();
2925         schedule();
2926         user_enter();
2927 }
2928 #endif
2929
2930 /**
2931  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2932  *
2933  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2934  */
2935 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2936 {
2937         sched_preempt_enable_no_resched();
2938         schedule();
2939         preempt_disable();
2940 }
2941
2942 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
2943
2944 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2945 {
2946         if (lock->owner != owner)
2947                 return false;
2948
2949         /*
2950          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
2951          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
2952          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
2953          * ensures the memory stays valid.
2954          */
2955         barrier();
2956
2957         return owner->on_cpu;
2958 }
2959
2960 /*
2961  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
2962  * access and not reliable.
2963  */
2964 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2965 {
2966         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
2967                 return 0;
2968
2969         rcu_read_lock();
2970         while (owner_running(lock, owner)) {
2971                 if (need_resched())
2972                         break;
2973
2974                 arch_mutex_cpu_relax();
2975         }
2976         rcu_read_unlock();
2977
2978         /*
2979          * We break out the loop above on need_resched() and when the
2980          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
2981          * success only when lock->owner is NULL.
2982          */
2983         return lock->owner == NULL;
2984 }
2985 #endif
2986
2987 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2988 /*
2989  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2990  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2991  * occur there and call schedule directly.
2992  */
2993 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2994 {
2995         struct thread_info *ti = current_thread_info();
2996
2997         /*
2998          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2999          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3000          */
3001         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3002                 return;
3003
3004         do {
3005                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3006                 __schedule();
3007                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3008
3009                 /*
3010                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3011                  * between schedule and now.
3012                  */
3013                 barrier();
3014         } while (need_resched());
3015 }
3016 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3017
3018 /*
3019  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3020  * off of irq context.
3021  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3022  * protect us against recursive calling from irq.
3023  */
3024 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3025 {
3026         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3027
3028         /* Catch callers which need to be fixed */
3029         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3030
3031         user_exit();
3032         do {
3033                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3034                 local_irq_enable();
3035                 __schedule();
3036                 local_irq_disable();
3037                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3038
3039                 /*
3040                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3041                  * between schedule and now.
3042                  */
3043                 barrier();
3044         } while (need_resched());
3045 }
3046
3047 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3048
3049 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3050                           void *key)
3051 {
3052         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3053 }
3054 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3055
3056 /*
3057  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3058  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3059  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3060  *
3061  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3062  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3063  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3064  */
3065 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3066                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3067 {
3068         wait_queue_t *curr, *next;
3069
3070         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3071                 unsigned flags = curr->flags;
3072
3073                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3074                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3075                         break;
3076         }
3077 }
3078
3079 /**
3080  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3081  * @q: the waitqueue
3082  * @mode: which threads
3083  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3084  * @key: is directly passed to the wakeup function
3085  *
3086  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3087  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3088  */
3089 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3090                         int nr_exclusive, void *key)
3091 {
3092         unsigned long flags;
3093
3094         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3095         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3096         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3097 }
3098 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3099
3100 /*
3101  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3102  */
3103 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3104 {
3105         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3106 }
3107 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3108
3109 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3110 {
3111         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3112 }
3113 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3114
3115 /**
3116  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3117  * @q: the waitqueue
3118  * @mode: which threads
3119  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3120  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3121  *
3122  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3123  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3124  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3125  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3126  *
3127  * On UP it can prevent extra preemption.
3128  *
3129  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3130  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3131  */
3132 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3133                         int nr_exclusive, void *key)
3134 {
3135         unsigned long flags;
3136         int wake_flags = WF_SYNC;
3137
3138         if (unlikely(!q))
3139                 return;
3140
3141         if (unlikely(!nr_exclusive))
3142                 wake_flags = 0;
3143
3144         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3145         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3146         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3147 }
3148 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3149
3150 /*
3151  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3152  */
3153 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3154 {
3155         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3156 }
3157 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3158
3159 /**
3160  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3161  * @x:  holds the state of this particular completion
3162  *
3163  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3164  * awakened in the same order in which they were queued.
3165  *
3166  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3167  *
3168  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3169  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3170  */
3171 void complete(struct completion *x)
3172 {
3173         unsigned long flags;
3174
3175         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3176         x->done++;
3177         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3178         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3179 }
3180 EXPORT_SYMBOL(complete);
3181
3182 /**
3183  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3184  * @x:  holds the state of this particular completion
3185  *
3186  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3187  *
3188  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3189  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3190  */
3191 void complete_all(struct completion *x)
3192 {
3193         unsigned long flags;
3194
3195         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3196         x->done += UINT_MAX/2;
3197         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3198         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3199 }
3200 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3201
3202 static inline long __sched
3203 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3204 {
3205         if (!x->done) {
3206                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3207
3208                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3209                 do {
3210                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3211                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3212                                 break;
3213                         }
3214                         __set_current_state(state);
3215                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3216                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3217                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3218                 } while (!x->done && timeout);
3219                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3220                 if (!x->done)
3221                         return timeout;
3222         }
3223         x->done--;
3224         return timeout ?: 1;
3225 }
3226
3227 static long __sched
3228 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3229 {
3230         might_sleep();
3231
3232         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3233         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3234         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3235         return timeout;
3236 }
3237
3238 /**
3239  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3240  * @x:  holds the state of this particular completion
3241  *
3242  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3243  * interruptible and there is no timeout.
3244  *
3245  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3246  * and interrupt capability. Also see complete().
3247  */
3248 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3249 {
3250         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3251 }
3252 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3253
3254 /**
3255  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3256  * @x:  holds the state of this particular completion
3257  * @timeout:  timeout value in jiffies
3258  *
3259  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3260  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3261  * interruptible.
3262  *
3263  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3264  * jiffies left till timeout) if completed.
3265  */
3266 unsigned long __sched
3267 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3268 {
3269         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3270 }
3271 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3272
3273 /**
3274  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3275  * @x:  holds the state of this particular completion
3276  *
3277  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3278  * interruptible.
3279  *
3280  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3281  */
3282 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3283 {
3284         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3285         if (t == -ERESTARTSYS)
3286                 return t;
3287         return 0;
3288 }
3289 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3290
3291 /**
3292  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3293  * @x:  holds the state of this particular completion
3294  * @timeout:  timeout value in jiffies
3295  *
3296  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3297  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3298  *
3299  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3300  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3301  */
3302 long __sched
3303 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3304                                           unsigned long timeout)
3305 {
3306         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3307 }
3308 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3309
3310 /**
3311  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3312  * @x:  holds the state of this particular completion
3313  *
3314  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3315  * interrupted by a kill signal.
3316  *
3317  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3318  */
3319 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3320 {
3321         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3322         if (t == -ERESTARTSYS)
3323                 return t;
3324         return 0;
3325 }
3326 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3327
3328 /**
3329  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3330  * @x:  holds the state of this particular completion
3331  * @timeout:  timeout value in jiffies
3332  *
3333  * This waits for either a completion of a specific task to be
3334  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3335  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3336  *
3337  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3338  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3339  */
3340 long __sched
3341 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3342                                      unsigned long timeout)
3343 {
3344         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3345 }
3346 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3347
3348 /**
3349  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3350  *      @x:     completion structure
3351  *
3352  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3353  *               1 if a decrement succeeded.
3354  *
3355  *      If a completion is being used as a counting completion,
3356  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3357  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3358  *      is protecting is not available.
3359  */
3360 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3361 {
3362         unsigned long flags;
3363         int ret = 1;
3364
3365         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3366         if (!x->done)
3367                 ret = 0;
3368         else
3369                 x->done--;
3370         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3371         return ret;
3372 }
3373 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3374
3375 /**
3376  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3377  *      @x:     completion structure
3378  *
3379  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3380  *               1 if there are no waiters.
3381  *
3382  */
3383 bool completion_done(struct completion *x)
3384 {
3385         unsigned long flags;
3386         int ret = 1;
3387
3388         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3389         if (!x->done)
3390                 ret = 0;
3391         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3392         return ret;
3393 }
3394 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3395
3396 static long __sched
3397 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3398 {
3399         unsigned long flags;
3400         wait_queue_t wait;
3401
3402         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3403
3404         __set_current_state(state);
3405
3406         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3407         __add_wait_queue(q, &wait);
3408         spin_unlock(&q->lock);
3409         timeout = schedule_timeout(timeout);
3410         spin_lock_irq(&q->lock);
3411         __remove_wait_queue(q, &wait);
3412         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3413
3414         return timeout;
3415 }
3416
3417 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3418 {
3419         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3420 }
3421 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3422
3423 long __sched
3424 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3425 {
3426         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3427 }
3428 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3429
3430 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3431 {
3432         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3433 }
3434 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3435
3436 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3437 {
3438         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3439 }
3440 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3441
3442 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3443
3444 /*
3445  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3446  * @p: task
3447  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3448  *
3449  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3450  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3451  *
3452  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3453  */
3454 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3455 {
3456         int oldprio, on_rq, running;
3457         struct rq *rq;
3458         const struct sched_class *prev_class;
3459
3460         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3461
3462         rq = __task_rq_lock(p);
3463
3464         /*
3465          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3466          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3467          *
3468          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3469          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3470          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3471          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3472          * with interrupts disabled and will complete the lock
3473          * protected section without being interrupted. So there is no
3474          * real need to boost.
3475          */
3476         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3477                 WARN_ON(p != rq->curr);
3478                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3479                 goto out_unlock;
3480         }
3481
3482         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3483         oldprio = p->prio;
3484         prev_class = p->sched_class;
3485         on_rq = p->on_rq;
3486         running = task_current(rq, p);
3487         if (on_rq)
3488                 dequeue_task(rq, p, 0);
3489         if (running)
3490                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3491
3492         if (rt_prio(prio))
3493                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3494         else
3495                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3496
3497         p->prio = prio;
3498
3499         if (running)
3500                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3501         if (on_rq)
3502                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3503
3504         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3505 out_unlock:
3506         __task_rq_unlock(rq);
3507 }
3508 #endif
3509 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3510 {
3511         int old_prio, delta, on_rq;
3512         unsigned long flags;
3513         struct rq *rq;
3514
3515         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3516                 return;
3517         /*
3518          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3519          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3520          */
3521         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3522         /*
3523          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3524          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3525          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3526          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3527          */
3528         if (task_has_rt_policy(p)) {
3529                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3530                 goto out_unlock;
3531         }
3532         on_rq = p->on_rq;
3533         if (on_rq)
3534                 dequeue_task(rq, p, 0);
3535
3536         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3537         set_load_weight(p);
3538         old_prio = p->prio;
3539         p->prio = effective_prio(p);
3540         delta = p->prio - old_prio;
3541
3542         if (on_rq) {
3543                 enqueue_task(rq, p, 0);
3544                 /*
3545                  * If the task increased its priority or is running and
3546                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3547                  */
3548                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3549                         resched_task(rq->curr);
3550         }
3551 out_unlock:
3552         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3553 }
3554 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3555
3556 /*
3557  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3558  * @p: task
3559  * @nice: nice value
3560  */
3561 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3562 {
3563         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3564         int nice_rlim = 20 - nice;
3565
3566         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3567                 capable(CAP_SYS_NICE));
3568 }
3569
3570 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3571
3572 /*
3573  * sys_nice - change the priority of the current process.
3574  * @increment: priority increment
3575  *
3576  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3577  * does similar things.
3578  */
3579 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3580 {
3581         long nice, retval;
3582
3583         /*
3584          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3585          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3586          * and we have a single winner.
3587          */
3588         if (increment < -40)
3589                 increment = -40;
3590         if (increment > 40)
3591                 increment = 40;
3592
3593         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3594         if (nice < -20)
3595                 nice = -20;
3596         if (nice > 19)
3597                 nice = 19;
3598
3599         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3600                 return -EPERM;
3601
3602         retval = security_task_setnice(current, nice);
3603         if (retval)
3604                 return retval;
3605
3606         set_user_nice(current, nice);
3607         return 0;
3608 }
3609
3610 #endif
3611
3612 /**
3613  * task_prio - return the priority value of a given task.
3614  * @p: the task in question.
3615  *
3616  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3617  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3618  * around 0, value goes from -16 to +15.
3619  */
3620 int task_prio(const struct task_struct *p)
3621 {
3622         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3623 }
3624
3625 /**
3626  * task_nice - return the nice value of a given task.
3627  * @p: the task in question.
3628  */
3629 int task_nice(const struct task_struct *p)
3630 {
3631         return TASK_NICE(p);
3632 }
3633 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3634
3635 /**
3636  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3637  * @cpu: the processor in question.
3638  */
3639 int idle_cpu(int cpu)
3640 {
3641         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3642
3643         if (rq->curr != rq->idle)
3644                 return 0;
3645
3646         if (rq->nr_running)
3647                 return 0;
3648
3649 #ifdef CONFIG_SMP
3650         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3651                 return 0;
3652 #endif
3653
3654         return 1;
3655 }
3656
3657 /**
3658  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3659  * @cpu: the processor in question.
3660  */
3661 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3662 {
3663         return cpu_rq(cpu)->idle;
3664 }
3665
3666 /**
3667  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3668  * @pid: the pid in question.
3669  */
3670 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3671 {
3672         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3673 }
3674
3675 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3676 static void
3677 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3678 {
3679         p->policy = policy;
3680         p->rt_priority = prio;
3681         p->normal_prio = normal_prio(p);
3682         /* we are holding p->pi_lock already */
3683         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3684         if (rt_prio(p->prio))
3685                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3686         else
3687                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3688         set_load_weight(p);
3689 }
3690
3691 /*
3692  * check the target process has a UID that matches the current process's
3693  */
3694 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3695 {
3696         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3697         bool match;
3698
3699         rcu_read_lock();
3700         pcred = __task_cred(p);
3701         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3702                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3703         rcu_read_unlock();
3704         return match;
3705 }
3706
3707 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3708                                 const struct sched_param *param, bool user)
3709 {
3710         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3711         unsigned long flags;
3712         const struct sched_class *prev_class;
3713         struct rq *rq;
3714         int reset_on_fork;
3715
3716         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3717         BUG_ON(in_interrupt());
3718 recheck:
3719         /* double check policy once rq lock held */
3720         if (policy < 0) {
3721                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3722                 policy = oldpolicy = p->policy;
3723         } else {
3724                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3725                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3726
3727                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3728                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3729                                 policy != SCHED_IDLE)
3730                         return -EINVAL;
3731         }
3732
3733         /*
3734          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3735          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3736          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3737          */
3738         if (param->sched_priority < 0 ||
3739             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3740             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3741                 return -EINVAL;
3742         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3743                 return -EINVAL;
3744
3745         /*
3746          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3747          */
3748         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3749                 if (rt_policy(policy)) {
3750                         unsigned long rlim_rtprio =
3751                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3752
3753                         /* can't set/change the rt policy */
3754                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3755                                 return -EPERM;
3756
3757                         /* can't increase priority */
3758                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3759                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3760                                 return -EPERM;
3761                 }
3762
3763                 /*
3764                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3765                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3766                  */
3767                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3768                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3769                                 return -EPERM;
3770                 }
3771
3772                 /* can't change other user's priorities */
3773                 if (!check_same_owner(p))
3774                         return -EPERM;
3775
3776                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3777                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3778                         return -EPERM;
3779         }
3780
3781         if (user) {
3782                 retval = security_task_setscheduler(p);
3783                 if (retval)
3784                         return retval;
3785         }
3786
3787         /*
3788          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3789          * changing the priority of the task:
3790          *
3791          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3792          * runqueue lock must be held.
3793          */
3794         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3795
3796         /*
3797          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3798          */
3799         if (p == rq->stop) {
3800                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3801                 return -EINVAL;
3802         }
3803
3804         /*
3805          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3806          */
3807         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3808                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3809                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3810                 return 0;
3811         }
3812
3813 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3814         if (user) {
3815                 /*
3816                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3817                  * assigned.
3818                  */
3819                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3820                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3821                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3822                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3823                         return -EPERM;
3824                 }
3825         }
3826 #endif
3827
3828         /* recheck policy now with rq lock held */
3829         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3830                 policy = oldpolicy = -1;
3831                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3832                 goto recheck;
3833         }
3834         on_rq = p->on_rq;
3835         running = task_current(rq, p);
3836         if (on_rq)
3837                 dequeue_task(rq, p, 0);
3838         if (running)
3839                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3840
3841         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3842
3843         oldprio = p->prio;
3844         prev_class = p->sched_class;
3845         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3846
3847         if (running)
3848                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3849         if (on_rq)
3850                 enqueue_task(rq, p, 0);
3851
3852         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3853         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3854
3855         rt_mutex_adjust_pi(p);
3856
3857         return 0;
3858 }
3859
3860 /**
3861  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3862  * @p: the task in question.
3863  * @policy: new policy.
3864  * @param: structure containing the new RT priority.
3865  *
3866  * NOTE that the task may be already dead.
3867  */
3868 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3869                        const struct sched_param *param)
3870 {
3871         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3872 }
3873 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3874
3875 /**
3876  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3877  * @p: the task in question.
3878  * @policy: new policy.
3879  * @param: structure containing the new RT priority.
3880  *
3881  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3882  * current context has permission.  For example, this is needed in
3883  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3884  * but our caller might not have that capability.
3885  */
3886 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3887                                const struct sched_param *param)
3888 {
3889         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3890 }
3891
3892 static int
3893 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3894 {
3895         struct sched_param lparam;
3896         struct task_struct *p;
3897         int retval;
3898
3899         if (!param || pid < 0)
3900                 return -EINVAL;
3901         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3902                 return -EFAULT;
3903
3904         rcu_read_lock();
3905         retval = -ESRCH;
3906         p = find_process_by_pid(pid);
3907         if (p != NULL)
3908                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3909         rcu_read_unlock();
3910
3911         return retval;
3912 }
3913
3914 /**
3915  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3916  * @pid: the pid in question.
3917  * @policy: new policy.
3918  * @param: structure containing the new RT priority.
3919  */
3920 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3921                 struct sched_param __user *, param)
3922 {
3923         /* negative values for policy are not valid */
3924         if (policy < 0)
3925                 return -EINVAL;
3926
3927         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3928 }
3929
3930 /**
3931  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3932  * @pid: the pid in question.
3933  * @param: structure containing the new RT priority.
3934  */
3935 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3936 {
3937         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3938 }
3939
3940 /**
3941  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3942  * @pid: the pid in question.
3943  */
3944 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3945 {
3946         struct task_struct *p;
3947         int retval;
3948
3949         if (pid < 0)
3950                 return -EINVAL;
3951
3952         retval = -ESRCH;
3953         rcu_read_lock();
3954         p = find_process_by_pid(pid);
3955         if (p) {
3956                 retval = security_task_getscheduler(p);
3957                 if (!retval)
3958                         retval = p->policy
3959                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3960         }
3961         rcu_read_unlock();
3962         return retval;
3963 }
3964
3965 /**
3966  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3967  * @pid: the pid in question.
3968  * @param: structure containing the RT priority.
3969  */
3970 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3971 {
3972         struct sched_param lp;
3973         struct task_struct *p;
3974         int retval;
3975
3976         if (!param || pid < 0)
3977                 return -EINVAL;
3978
3979         rcu_read_lock();
3980         p = find_process_by_pid(pid);
3981         retval = -ESRCH;
3982         if (!p)
3983                 goto out_unlock;
3984
3985         retval = security_task_getscheduler(p);
3986         if (retval)
3987                 goto out_unlock;
3988
3989         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3990         rcu_read_unlock();
3991
3992         /*
3993          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3994          */
3995         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3996
3997         return retval;
3998
3999 out_unlock:
4000         rcu_read_unlock();
4001         return retval;
4002 }
4003
4004 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4005 {
4006         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4007         struct task_struct *p;
4008         int retval;
4009
4010         get_online_cpus();
4011         rcu_read_lock();
4012
4013         p = find_process_by_pid(pid);
4014         if (!p) {
4015                 rcu_read_unlock();
4016                 put_online_cpus();
4017                 return -ESRCH;
4018         }
4019
4020         /* Prevent p going away */
4021         get_task_struct(p);
4022         rcu_read_unlock();
4023
4024         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4025                 retval = -ENOMEM;
4026                 goto out_put_task;
4027         }
4028         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4029                 retval = -ENOMEM;
4030                 goto out_free_cpus_allowed;
4031         }
4032         retval = -EPERM;
4033         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4034                 goto out_unlock;
4035
4036         retval = security_task_setscheduler(p);
4037         if (retval)
4038                 goto out_unlock;
4039
4040         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4041         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4042 again:
4043         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4044
4045         if (!retval) {
4046                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4047                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4048                         /*
4049                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4050                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4051                          * cpuset's cpus_allowed
4052                          */
4053                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4054                         goto again;
4055                 }
4056         }
4057 out_unlock:
4058         free_cpumask_var(new_mask);
4059 out_free_cpus_allowed:
4060         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4061 out_put_task:
4062         put_task_struct(p);
4063         put_online_cpus();
4064         return retval;
4065 }
4066
4067 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4068                              struct cpumask *new_mask)
4069 {
4070         if (len < cpumask_size())
4071                 cpumask_clear(new_mask);
4072         else if (len > cpumask_size())
4073                 len = cpumask_size();
4074
4075         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4076 }
4077
4078 /**
4079  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4080  * @pid: pid of the process
4081  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4082  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4083  */
4084 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4085                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4086 {
4087         cpumask_var_t new_mask;
4088         int retval;
4089
4090         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4091                 return -ENOMEM;
4092
4093         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4094         if (retval == 0)
4095                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4096         free_cpumask_var(new_mask);
4097         return retval;
4098 }
4099
4100 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4101 {
4102         struct task_struct *p;
4103         unsigned long flags;
4104         int retval;
4105
4106         get_online_cpus();
4107         rcu_read_lock();
4108
4109         retval = -ESRCH;
4110         p = find_process_by_pid(pid);
4111         if (!p)
4112                 goto out_unlock;
4113
4114         retval = security_task_getscheduler(p);
4115         if (retval)
4116                 goto out_unlock;
4117
4118         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4119         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4120         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4121
4122 out_unlock:
4123         rcu_read_unlock();
4124         put_online_cpus();
4125
4126         return retval;
4127 }
4128
4129 /**
4130  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4131  * @pid: pid of the process
4132  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4133  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4134  */
4135 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4136                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4137 {
4138         int ret;
4139         cpumask_var_t mask;
4140
4141         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4142                 return -EINVAL;
4143         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4144                 return -EINVAL;
4145
4146         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4147                 return -ENOMEM;
4148
4149         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4150         if (ret == 0) {
4151                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4152
4153                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4154                         ret = -EFAULT;
4155                 else
4156                         ret = retlen;
4157         }
4158         free_cpumask_var(mask);
4159
4160         return ret;
4161 }
4162
4163 /**
4164  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4165  *
4166  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4167  * other threads running on this CPU then this function will return.
4168  */
4169 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4170 {
4171         struct rq *rq = this_rq_lock();
4172
4173         schedstat_inc(rq, yld_count);
4174         current->sched_class->yield_task(rq);
4175
4176         /*
4177          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4178          * no need to preempt or enable interrupts:
4179          */
4180         __release(rq->lock);
4181         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4182         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4183         sched_preempt_enable_no_resched();
4184
4185         schedule();
4186
4187         return 0;
4188 }
4189
4190 static inline int should_resched(void)
4191 {
4192         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4193 }
4194
4195 static void __cond_resched(void)
4196 {
4197         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4198         __schedule();
4199         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4200 }
4201
4202 int __sched _cond_resched(void)
4203 {
4204         if (should_resched()) {
4205                 __cond_resched();
4206                 return 1;
4207         }
4208         return 0;
4209 }
4210 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4211
4212 /*
4213  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4214  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4215  *
4216  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4217  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4218  * spin_unlock(), once by hand).
4219  */
4220 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4221 {
4222         int resched = should_resched();
4223         int ret = 0;
4224
4225         lockdep_assert_held(lock);
4226
4227         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4228                 spin_unlock(lock);
4229                 if (resched)
4230                         __cond_resched();
4231                 else
4232                         cpu_relax();
4233                 ret = 1;
4234                 spin_lock(lock);
4235         }
4236         return ret;
4237 }
4238 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4239
4240 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4241 {
4242         BUG_ON(!in_softirq());
4243
4244         if (should_resched()) {
4245                 local_bh_enable();
4246                 __cond_resched();
4247                 local_bh_disable();
4248                 return 1;
4249         }
4250         return 0;
4251 }
4252 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4253
4254 /**
4255  * yield - yield the current processor to other threads.
4256  *
4257  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4258  *
4259  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4260  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4261  * it, its already broken.
4262  *
4263  * Typical broken usage is:
4264  *
4265  * while (!event)
4266  *      yield();
4267  *
4268  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4269  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4270  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4271  *
4272  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4273  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4274  * If you still want to use yield(), do not!
4275  */
4276 void __sched yield(void)
4277 {
4278         set_current_state(TASK_RUNNING);
4279         sys_sched_yield();
4280 }
4281 EXPORT_SYMBOL(yield);
4282
4283 /**
4284  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4285  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4286  * processor it's on.
4287  * @p: target task
4288  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4289  *
4290  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4291  * can't go away on us before we can do any checks.
4292  *
4293  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4294  */
4295 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4296 {
4297         struct task_struct *curr = current;
4298         struct rq *rq, *p_rq;
4299         unsigned long flags;
4300         bool yielded = 0;
4301
4302         local_irq_save(flags);
4303         rq = this_rq();
4304
4305 again:
4306         p_rq = task_rq(p);
4307         double_rq_lock(rq, p_rq);
4308         while (task_rq(p) != p_rq) {
4309                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4310                 goto again;
4311         }
4312
4313         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4314                 goto out;
4315
4316         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4317                 goto out;
4318
4319         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4320                 goto out;
4321
4322         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4323         if (yielded) {
4324                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4325                 /*
4326                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4327                  * fairness.
4328                  */
4329                 if (preempt && rq != p_rq)
4330                         resched_task(p_rq->curr);
4331         }
4332
4333 out:
4334         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4335         local_irq_restore(flags);
4336
4337         if (yielded)
4338                 schedule();
4339
4340         return yielded;
4341 }
4342 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4343
4344 /*
4345  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4346  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4347  */
4348 void __sched io_schedule(void)
4349 {
4350         struct rq *rq = raw_rq();
4351
4352         delayacct_blkio_start();
4353         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4354         blk_flush_plug(current);
4355         current->in_iowait = 1;
4356         schedule();
4357         current->in_iowait = 0;
4358         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4359         delayacct_blkio_end();
4360 }
4361 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4362
4363 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4364 {
4365         struct rq *rq = raw_rq();
4366         long ret;
4367
4368         delayacct_blkio_start();
4369         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4370         blk_flush_plug(current);
4371         current->in_iowait = 1;
4372         ret = schedule_timeout(timeout);
4373         current->in_iowait = 0;
4374         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4375         delayacct_blkio_end();
4376         return ret;
4377 }
4378
4379 /**
4380  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4381  * @policy: scheduling class.
4382  *
4383  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4384  * by a given scheduling class.
4385  */
4386 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4387 {
4388         int ret = -EINVAL;
4389
4390         switch (policy) {
4391         case SCHED_FIFO:
4392         case SCHED_RR:
4393                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4394                 break;
4395         case SCHED_NORMAL:
4396         case SCHED_BATCH:
4397         case SCHED_IDLE:
4398                 ret = 0;
4399                 break;
4400         }
4401         return ret;
4402 }
4403
4404 /**
4405  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4406  * @policy: scheduling class.
4407  *
4408  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4409  * by a given scheduling class.
4410  */
4411 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4412 {
4413         int ret = -EINVAL;
4414
4415         switch (policy) {
4416         case SCHED_FIFO:
4417         case SCHED_RR:
4418                 ret = 1;
4419                 break;
4420         case SCHED_NORMAL:
4421         case SCHED_BATCH:
4422         case SCHED_IDLE:
4423                 ret = 0;
4424         }
4425         return ret;
4426 }
4427
4428 /**
4429  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4430  * @pid: pid of the process.
4431  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4432  *
4433  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4434  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4435  */
4436 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4437                 struct timespec __user *, interval)
4438 {
4439         struct task_struct *p;
4440         unsigned int time_slice;
4441         unsigned long flags;
4442         struct rq *rq;
4443         int retval;
4444         struct timespec t;
4445
4446         if (pid < 0)
4447                 return -EINVAL;
4448
4449         retval = -ESRCH;
4450         rcu_read_lock();
4451         p = find_process_by_pid(pid);
4452         if (!p)
4453                 goto out_unlock;
4454
4455         retval = security_task_getscheduler(p);
4456         if (retval)
4457                 goto out_unlock;
4458
4459         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4460         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4461         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4462
4463         rcu_read_unlock();
4464         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4465         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4466         return retval;
4467
4468 out_unlock:
4469         rcu_read_unlock();
4470         return retval;
4471 }
4472
4473 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4474
4475 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4476 {
4477         unsigned long free = 0;
4478         int ppid;
4479         unsigned state;
4480
4481         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4482         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4483                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4484 #if BITS_PER_LONG == 32
4485         if (state == TASK_RUNNING)
4486                 printk(KERN_CONT " running  ");
4487         else
4488                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4489 #else
4490         if (state == TASK_RUNNING)
4491                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4492         else
4493                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4494 #endif
4495 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4496         free = stack_not_used(p);
4497 #endif
4498         rcu_read_lock();
4499         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4500         rcu_read_unlock();
4501         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4502                 task_pid_nr(p), ppid,
4503                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4504
4505         show_stack(p, NULL);
4506 }
4507
4508 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4509 {
4510         struct task_struct *g, *p;
4511
4512 #if BITS_PER_LONG == 32
4513         printk(KERN_INFO
4514                 "  task                PC stack   pid father\n");
4515 #else
4516         printk(KERN_INFO
4517                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4518 #endif
4519         rcu_read_lock();
4520         do_each_thread(g, p) {
4521                 /*
4522                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4523                  * console might take a lot of time:
4524                  */
4525                 touch_nmi_watchdog();
4526                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4527                         sched_show_task(p);
4528         } while_each_thread(g, p);
4529
4530         touch_all_softlockup_watchdogs();
4531
4532 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4533         sysrq_sched_debug_show();
4534 #endif
4535         rcu_read_unlock();
4536         /*
4537          * Only show locks if all tasks are dumped:
4538          */
4539         if (!state_filter)
4540                 debug_show_all_locks();
4541 }
4542
4543 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4544 {
4545         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4546 }
4547
4548 /**
4549  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4550  * @idle: task in question
4551  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4552  *
4553  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4554  * flag, to make booting more robust.
4555  */
4556 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4557 {
4558         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4559         unsigned long flags;
4560
4561         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4562
4563         __sched_fork(idle);
4564         idle->state = TASK_RUNNING;
4565         idle->se.exec_start = sched_clock();
4566
4567         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4568         /*
4569          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4570          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4571          * lockdep check in task_group() will fail.
4572          *
4573          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4574          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4575          *
4576          * Silence PROVE_RCU
4577          */
4578         rcu_read_lock();
4579         __set_task_cpu(idle, cpu);
4580         rcu_read_unlock();
4581
4582         rq->curr = rq->idle = idle;
4583 #if defined(CONFIG_SMP)
4584         idle->on_cpu = 1;
4585 #endif
4586         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4587
4588         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4589         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4590
4591         /*
4592          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4593          */
4594         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4595         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4596 #if defined(CONFIG_SMP)
4597         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4598 #endif
4599 }
4600
4601 #ifdef CONFIG_SMP
4602 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4603 {
4604         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4605                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4606
4607         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4608         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4609 }
4610
4611 /*
4612  * This is how migration works:
4613  *
4614  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4615  *    stop_one_cpu().
4616  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4617  *    off the CPU)
4618  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4619  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4620  *    it and puts it into the right queue.
4621  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4622  *    is done.
4623  */
4624
4625 /*
4626  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4627  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4628  * is removed from the allowed bitmask.
4629  *
4630  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4631  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4632  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4633  */
4634 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4635 {
4636         unsigned long flags;
4637         struct rq *rq;
4638         unsigned int dest_cpu;
4639         int ret = 0;
4640
4641         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4642
4643         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4644                 goto out;
4645
4646         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4647                 ret = -EINVAL;
4648                 goto out;
4649         }
4650
4651         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4652                 ret = -EINVAL;
4653                 goto out;
4654         }
4655
4656         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4657
4658         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4659         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4660                 goto out;
4661
4662         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4663         if (p->on_rq) {
4664                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4665                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4666                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4667                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4668                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4669                 return 0;
4670         }
4671 out:
4672         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4673
4674         return ret;
4675 }
4676 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4677
4678 /*
4679  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4680  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4681  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4682  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4683  *
4684  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4685  * as the task is no longer on this CPU.
4686  *
4687  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4688  */
4689 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4690 {
4691         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4692         int ret = 0;
4693
4694         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4695                 return ret;
4696
4697         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4698         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4699
4700         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4701         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4702         /* Already moved. */
4703         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4704                 goto done;
4705         /* Affinity changed (again). */
4706         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4707                 goto fail;
4708
4709         /*
4710          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4711          * placed properly.
4712          */
4713         if (p->on_rq) {
4714                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4715                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4716                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4717                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4718         }
4719 done:
4720         ret = 1;
4721 fail:
4722         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4723         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4724         return ret;
4725 }
4726
4727 /*
4728  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4729  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4730  * 'pushing' onto another runqueue.
4731  */
4732 static int migration_cpu_stop(void *data)
4733 {
4734         struct migration_arg *arg = data;
4735
4736         /*
4737          * The original target cpu might have gone down and we might
4738          * be on another cpu but it doesn't matter.
4739          */
4740         local_irq_disable();
4741         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4742         local_irq_enable();
4743         return 0;
4744 }
4745
4746 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4747
4748 /*
4749  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4750  * offline.
4751  */
4752 void idle_task_exit(void)
4753 {
4754         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4755
4756         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4757
4758         if (mm != &init_mm)
4759                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4760         mmdrop(mm);
4761 }
4762
4763 /*
4764  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4765  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4766  * nr_active count is stable.
4767  *
4768  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4769  */
4770 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4771 {
4772         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4773         if (delta)
4774                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4775 }
4776
4777 /*
4778  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4779  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4780  *
4781  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4782  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4783  * because of lock validation efforts.
4784  */
4785 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4786 {
4787         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4788         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4789         int dest_cpu;
4790
4791         /*
4792          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4793          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4794          *
4795          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4796          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4797          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4798          * done here.
4799          */
4800         rq->stop = NULL;
4801
4802         for ( ; ; ) {
4803                 /*
4804                  * There's this thread running, bail when that's the only
4805                  * remaining thread.
4806                  */
4807                 if (rq->nr_running == 1)
4808                         break;
4809
4810                 next = pick_next_task(rq);
4811                 BUG_ON(!next);
4812                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4813
4814                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4815                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4816                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4817
4818                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4819
4820                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4821         }
4822
4823         rq->stop = stop;
4824 }
4825
4826 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4827
4828 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4829
4830 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4831         {
4832                 .procname       = "sched_domain",
4833                 .mode           = 0555,
4834         },
4835         {}
4836 };
4837
4838 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4839         {
4840                 .procname       = "kernel",
4841                 .mode           = 0555,
4842                 .child          = sd_ctl_dir,
4843         },
4844         {}
4845 };
4846
4847 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4848 {
4849         struct ctl_table *entry =
4850                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4851
4852         return entry;
4853 }
4854
4855 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4856 {
4857         struct ctl_table *entry;
4858
4859         /*
4860          * In the intermediate directories, both the child directory and
4861          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4862          * will always be set. In the lowest directory the names are
4863          * static strings and all have proc handlers.
4864          */
4865         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4866                 if (entry->child)
4867                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4868                 if (entry->proc_handler == NULL)
4869                         kfree(entry->procname);
4870         }
4871
4872         kfree(*tablep);
4873         *tablep = NULL;
4874 }
4875
4876 static int min_load_idx = 0;
4877 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX;
4878
4879 static void
4880 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4881                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4882                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4883                 bool load_idx)
4884 {
4885         entry->procname = procname;
4886         entry->data = data;
4887         entry->maxlen = maxlen;
4888         entry->mode = mode;
4889         entry->proc_handler = proc_handler;
4890
4891         if (load_idx) {
4892                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4893                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4894         }
4895 }
4896
4897 static struct ctl_table *
4898 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4899 {
4900         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4901
4902         if (table == NULL)
4903                 return NULL;
4904
4905         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4906                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4907         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4908                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4909         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4910                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4911         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4912                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4913         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4914                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4915         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4916                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4917         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4918                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4919         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4920                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4921         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4922                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4923         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4924                 &sd->cache_nice_tries,
4925                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4926         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4927                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4928         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4929                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4930         /* &table[12] is terminator */
4931
4932         return table;
4933 }
4934
4935 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4936 {
4937         struct ctl_table *entry, *table;
4938         struct sched_domain *sd;
4939         int domain_num = 0, i;
4940         char buf[32];
4941
4942         for_each_domain(cpu, sd)
4943                 domain_num++;
4944         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4945         if (table == NULL)
4946                 return NULL;
4947
4948         i = 0;
4949         for_each_domain(cpu, sd) {
4950                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4951                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4952                 entry->mode = 0555;
4953                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4954                 entry++;
4955                 i++;
4956         }
4957         return table;
4958 }
4959
4960 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4961 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4962 {
4963         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4964         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4965         char buf[32];
4966
4967         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4968         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4969
4970         if (entry == NULL)
4971                 return;
4972
4973         for_each_possible_cpu(i) {
4974                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4975                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4976                 entry->mode = 0555;
4977                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4978                 entry++;
4979         }
4980
4981         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4982         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4983 }
4984
4985 /* may be called multiple times per register */
4986 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4987 {
4988         if (sd_sysctl_header)
4989                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4990         sd_sysctl_header = NULL;
4991         if (sd_ctl_dir[0].child)
4992                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4993 }
4994 #else
4995 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4996 {
4997 }
4998 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4999 {
5000 }
5001 #endif
5002
5003 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5004 {
5005         if (!rq->online) {
5006                 const struct sched_class *class;
5007
5008                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5009                 rq->online = 1;
5010
5011                 for_each_class(class) {
5012                         if (class->rq_online)
5013                                 class->rq_online(rq);
5014                 }
5015         }
5016 }
5017
5018 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5019 {
5020         if (rq->online) {
5021                 const struct sched_class *class;
5022
5023                 for_each_class(class) {
5024                         if (class->rq_offline)
5025                                 class->rq_offline(rq);
5026                 }
5027
5028                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5029                 rq->online = 0;
5030         }
5031 }
5032
5033 /*
5034  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5035  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5036  */
5037 static int __cpuinit
5038 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5039 {
5040         int cpu = (long)hcpu;
5041         unsigned long flags;
5042         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5043
5044         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5045
5046         case CPU_UP_PREPARE:
5047                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5048                 break;
5049
5050         case CPU_ONLINE:
5051                 /* Update our root-domain */
5052                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5053                 if (rq->rd) {
5054                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5055
5056                         set_rq_online(rq);
5057                 }
5058                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5059                 break;
5060
5061 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5062         case CPU_DYING:
5063                 sched_ttwu_pending();
5064                 /* Update our root-domain */
5065                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5066                 if (rq->rd) {
5067                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5068                         set_rq_offline(rq);
5069                 }
5070                 migrate_tasks(cpu);
5071                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5072                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5073                 break;
5074
5075         case CPU_DEAD:
5076                 calc_load_migrate(rq);
5077                 break;
5078 #endif
5079         }
5080
5081         update_max_interval();
5082
5083         return NOTIFY_OK;
5084 }
5085
5086 /*
5087  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5088  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5089  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5090  */
5091 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5092         .notifier_call = migration_call,
5093         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5094 };
5095
5096 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5097                                       unsigned long action, void *hcpu)
5098 {
5099         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5100         case CPU_STARTING:
5101         case CPU_DOWN_FAILED:
5102                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5103                 return NOTIFY_OK;
5104         default:
5105                 return NOTIFY_DONE;
5106         }
5107 }
5108
5109 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5110                                         unsigned long action, void *hcpu)
5111 {
5112         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5113         case CPU_DOWN_PREPARE:
5114                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5115                 return NOTIFY_OK;
5116         default:
5117                 return NOTIFY_DONE;
5118         }
5119 }
5120
5121 static int __init migration_init(void)
5122 {
5123         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5124         int err;
5125
5126         /* Initialize migration for the boot CPU */
5127         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5128         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5129         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5130         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5131
5132         /* Register cpu active notifiers */
5133         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5134         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5135
5136         return 0;
5137 }
5138 early_initcall(migration_init);
5139 #endif
5140
5141 #ifdef CONFIG_SMP
5142
5143 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5144
5145 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5146
5147 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5148
5149 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5150 {
5151         sched_debug_enabled = 1;
5152
5153         return 0;
5154 }
5155 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5156
5157 static inline bool sched_debug(void)
5158 {
5159         return sched_debug_enabled;
5160 }
5161
5162 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5163                                   struct cpumask *groupmask)
5164 {
5165         struct sched_group *group = sd->groups;
5166         char str[256];
5167
5168         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5169         cpumask_clear(groupmask);
5170
5171         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5172
5173         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5174                 printk("does not load-balance\n");
5175                 if (sd->parent)
5176                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5177                                         " has parent");
5178                 return -1;
5179         }
5180
5181         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5182
5183         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5184                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5185                                 "CPU%d\n", cpu);
5186         }
5187         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5188                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5189                                 " CPU%d\n", cpu);
5190         }
5191
5192         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5193         do {
5194                 if (!group) {
5195                         printk("\n");
5196                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5197                         break;
5198                 }
5199
5200                 /*
5201                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5202                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5203                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5204                  */
5205                 if (!group->sgp->power_orig) {
5206                         printk(KERN_CONT "\n");
5207                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5208                                         "set\n");
5209                         break;
5210                 }
5211
5212                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5213                         printk(KERN_CONT "\n");
5214                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5215                         break;
5216                 }
5217
5218                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5219                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5220                         printk(KERN_CONT "\n");
5221                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5222                         break;
5223                 }
5224
5225                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5226
5227                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5228
5229                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5230                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5231                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5232                                 group->sgp->power);
5233                 }
5234
5235                 group = group->next;
5236         } while (group != sd->groups);
5237         printk(KERN_CONT "\n");
5238
5239         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5240                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5241
5242         if (sd->parent &&
5243             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5244                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5245                         "of domain->span\n");
5246         return 0;
5247 }
5248
5249 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5250 {
5251         int level = 0;
5252
5253         if (!sched_debug_enabled)
5254                 return;
5255
5256         if (!sd) {
5257                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5258                 return;
5259         }
5260
5261         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5262
5263         for (;;) {
5264                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5265                         break;
5266                 level++;
5267                 sd = sd->parent;
5268                 if (!sd)
5269                         break;
5270         }
5271 }
5272 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5273 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5274 static inline bool sched_debug(void)
5275 {
5276         return false;
5277 }
5278 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5279
5280 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5281 {
5282         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5283                 return 1;
5284
5285         /* Following flags need at least 2 groups */
5286         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5287                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5288                          SD_BALANCE_FORK |
5289                          SD_BALANCE_EXEC |
5290                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5291                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5292                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5293                         return 0;
5294         }
5295
5296         /* Following flags don't use groups */
5297         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5298                 return 0;
5299
5300         return 1;
5301 }
5302
5303 static int
5304 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5305 {
5306         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5307
5308         if (sd_degenerate(parent))
5309                 return 1;
5310
5311         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5312                 return 0;
5313
5314         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5315         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5316                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5317                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5318                                 SD_BALANCE_FORK |
5319                                 SD_BALANCE_EXEC |
5320                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5321                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5322                 if (nr_node_ids == 1)
5323                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5324         }
5325         if (~cflags & pflags)
5326                 return 0;
5327
5328         return 1;
5329 }
5330
5331 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5332 {
5333         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5334
5335         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5336         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5337         free_cpumask_var(rd->online);
5338         free_cpumask_var(rd->span);
5339         kfree(rd);
5340 }
5341
5342 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5343 {
5344         struct root_domain *old_rd = NULL;
5345         unsigned long flags;
5346
5347         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5348
5349         if (rq->rd) {
5350                 old_rd = rq->rd;
5351
5352                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5353                         set_rq_offline(rq);
5354
5355                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5356
5357                 /*
5358                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5359                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5360                  * in this function:
5361                  */
5362                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5363                         old_rd = NULL;
5364         }
5365
5366         atomic_inc(&rd->refcount);
5367         rq->rd = rd;
5368
5369         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5370         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5371                 set_rq_online(rq);
5372
5373         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5374
5375         if (old_rd)
5376                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5377 }
5378
5379 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5380 {
5381         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5382
5383         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5384                 goto out;
5385         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5386                 goto free_span;
5387         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5388                 goto free_online;
5389
5390         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5391                 goto free_rto_mask;
5392         return 0;
5393
5394 free_rto_mask:
5395         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5396 free_online:
5397         free_cpumask_var(rd->online);
5398 free_span:
5399         free_cpumask_var(rd->span);
5400 out:
5401         return -ENOMEM;
5402 }
5403
5404 /*
5405  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5406  * members (mimicking the global state we have today).
5407  */
5408 struct root_domain def_root_domain;
5409
5410 static void init_defrootdomain(void)
5411 {
5412         init_rootdomain(&def_root_domain);
5413
5414         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5415 }
5416
5417 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5418 {
5419         struct root_domain *rd;
5420
5421         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5422         if (!rd)
5423                 return NULL;
5424
5425         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5426                 kfree(rd);
5427                 return NULL;
5428         }
5429
5430         return rd;
5431 }
5432
5433 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5434 {
5435         struct sched_group *tmp, *first;
5436
5437         if (!sg)
5438                 return;
5439
5440         first = sg;
5441         do {
5442                 tmp = sg->next;
5443
5444                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5445                         kfree(sg->sgp);
5446
5447                 kfree(sg);
5448                 sg = tmp;
5449         } while (sg != first);
5450 }
5451
5452 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5453 {
5454         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5455
5456         /*
5457          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5458          * nuke them all.
5459          */
5460         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5461                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5462         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5463                 kfree(sd->groups->sgp);
5464                 kfree(sd->groups);
5465         }
5466         kfree(sd);
5467 }
5468
5469 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5470 {
5471         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5472 }
5473
5474 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5475 {
5476         for (; sd; sd = sd->parent)
5477                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5478 }
5479
5480 /*
5481  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5482  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5483  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5484  *
5485  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5486  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5487  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5488  */
5489 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5490 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5491
5492 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5493 {
5494         struct sched_domain *sd;
5495         int id = cpu;
5496
5497         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5498         if (sd)
5499                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5500
5501         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5502         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5503 }
5504
5505 /*
5506  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5507  * hold the hotplug lock.
5508  */
5509 static void
5510 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5511 {
5512         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5513         struct sched_domain *tmp;
5514
5515         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5516         for (tmp = sd; tmp; ) {
5517                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5518                 if (!parent)
5519                         break;
5520
5521                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5522                         tmp->parent = parent->parent;
5523                         if (parent->parent)
5524                                 parent->parent->child = tmp;
5525                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5526                 } else
5527                         tmp = tmp->parent;
5528         }
5529
5530         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5531                 tmp = sd;
5532                 sd = sd->parent;
5533                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5534                 if (sd)
5535                         sd->child = NULL;
5536         }
5537
5538         sched_domain_debug(sd, cpu);
5539
5540         rq_attach_root(rq, rd);
5541         tmp = rq->sd;
5542         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5543         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5544
5545         update_top_cache_domain(cpu);
5546 }
5547
5548 /* cpus with isolated domains */
5549 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5550
5551 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5552 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5553 {
5554         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5555         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5556         return 1;
5557 }
5558
5559 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5560
5561 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5562 {
5563         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5564 }
5565
5566 struct sd_data {
5567         struct sched_domain **__percpu sd;
5568         struct sched_group **__percpu sg;
5569         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5570 };
5571
5572 struct s_data {
5573         struct sched_domain ** __percpu sd;
5574         struct root_domain      *rd;
5575 };
5576
5577 enum s_alloc {
5578         sa_rootdomain,
5579         sa_sd,
5580         sa_sd_storage,
5581         sa_none,
5582 };
5583
5584 struct sched_domain_topology_level;
5585
5586 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5587 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5588
5589 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5590
5591 struct sched_domain_topology_level {
5592         sched_domain_init_f init;
5593         sched_domain_mask_f mask;
5594         int                 flags;
5595         int                 numa_level;
5596         struct sd_data      data;
5597 };
5598
5599 /*
5600  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5601  * domain traversal.
5602  *
5603  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5604  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5605  * range.
5606  *
5607  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5608  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5609  * cpu they're built on, so check that.
5610  *
5611  */
5612 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5613 {
5614         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5615         struct sd_data *sdd = sd->private;
5616         struct sched_domain *sibling;
5617         int i;
5618
5619         for_each_cpu(i, span) {
5620                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5621                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5622                         continue;
5623
5624                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5625         }
5626 }
5627
5628 /*
5629  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5630  * of this group that's also in the iteration mask.
5631  */
5632 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5633 {
5634         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5635 }
5636
5637 static int
5638 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5639 {
5640         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5641         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5642         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5643         struct sd_data *sdd = sd->private;
5644         struct sched_domain *child;
5645         int i;
5646
5647         cpumask_clear(covered);
5648
5649         for_each_cpu(i, span) {
5650                 struct cpumask *sg_span;
5651
5652                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5653                         continue;
5654
5655                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5656
5657                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5658                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5659                         continue;
5660
5661                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5662                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5663
5664                 if (!sg)
5665                         goto fail;
5666
5667                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5668                 if (child->child) {
5669                         child = child->child;
5670                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5671                 } else
5672                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5673
5674                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5675
5676                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5677                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5678                         build_group_mask(sd, sg);
5679
5680                 /*
5681                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5682                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5683                  * die on a /0 trap.
5684                  */
5685                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5686
5687                 /*
5688                  * Make sure the first group of this domain contains the
5689                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5690                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5691                  */
5692                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5693                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5694                         groups = sg;
5695
5696                 if (!first)
5697                         first = sg;
5698                 if (last)
5699                         last->next = sg;
5700                 last = sg;
5701                 last->next = first;
5702         }
5703         sd->groups = groups;
5704
5705         return 0;
5706
5707 fail:
5708         free_sched_groups(first, 0);
5709
5710         return -ENOMEM;
5711 }
5712
5713 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5714 {
5715         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5716         struct sched_domain *child = sd->child;
5717
5718         if (child)
5719                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5720
5721         if (sg) {
5722                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5723                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5724                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5725         }
5726
5727         return cpu;
5728 }
5729
5730 /*
5731  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5732  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5733  * and ->cpu_power to 0.
5734  *
5735  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5736  */
5737 static int
5738 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5739 {
5740         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5741         struct sd_data *sdd = sd->private;
5742         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5743         struct cpumask *covered;
5744         int i;
5745
5746         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5747         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5748
5749         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5750                 return 0;
5751
5752         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5753         covered = sched_domains_tmpmask;
5754
5755         cpumask_clear(covered);
5756
5757         for_each_cpu(i, span) {
5758                 struct sched_group *sg;
5759                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5760                 int j;
5761
5762                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5763                         continue;
5764
5765                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5766                 sg->sgp->power = 0;
5767                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5768
5769                 for_each_cpu(j, span) {
5770                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5771                                 continue;
5772
5773                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5774                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5775                 }
5776
5777                 if (!first)
5778                         first = sg;
5779                 if (last)
5780                         last->next = sg;
5781                 last = sg;
5782         }
5783         last->next = first;
5784
5785         return 0;
5786 }
5787
5788 /*
5789  * Initialize sched groups cpu_power.
5790  *
5791  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5792  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5793  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5794  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5795  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5796  * less cpu_power.
5797  */
5798 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5799 {
5800         struct sched_group *sg = sd->groups;
5801
5802         WARN_ON(!sd || !sg);
5803
5804         do {
5805                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5806                 sg = sg->next;
5807         } while (sg != sd->groups);
5808
5809         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5810                 return;
5811
5812         update_group_power(sd, cpu);
5813         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5814 }
5815
5816 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5817 {
5818        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5819 }
5820
5821 /*
5822  * Initializers for schedule domains
5823  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5824  */
5825
5826 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5827 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5828 #else
5829 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5830 #endif
5831
5832 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5833 static noinline struct sched_domain *                                   \
5834 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5835 {                                                                       \
5836         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5837         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5838         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5839         sd->private = &tl->data;                                        \
5840         return sd;                                                      \
5841 }
5842
5843 SD_INIT_FUNC(CPU)
5844 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5845  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5846 #endif
5847 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5848  SD_INIT_FUNC(MC)
5849 #endif
5850 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5851  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5852 #endif
5853
5854 static int default_relax_domain_level = -1;
5855 int sched_domain_level_max;
5856
5857 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5858 {
5859         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5860                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5861
5862         return 1;
5863 }
5864 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5865
5866 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5867                                  struct sched_domain_attr *attr)
5868 {
5869         int request;
5870
5871         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5872                 if (default_relax_domain_level < 0)
5873                         return;
5874                 else
5875                         request = default_relax_domain_level;
5876         } else
5877                 request = attr->relax_domain_level;
5878         if (request < sd->level) {
5879                 /* turn off idle balance on this domain */
5880                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5881         } else {
5882                 /* turn on idle balance on this domain */
5883                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5884         }
5885 }
5886
5887 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5888 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5889
5890 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5891                                  const struct cpumask *cpu_map)
5892 {
5893         switch (what) {
5894         case sa_rootdomain:
5895                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5896                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5897         case sa_sd:
5898                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5899         case sa_sd_storage:
5900                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5901         case sa_none:
5902                 break;
5903         }
5904 }
5905
5906 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5907                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5908 {
5909         memset(d, 0, sizeof(*d));
5910
5911         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5912                 return sa_sd_storage;
5913         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5914         if (!d->sd)
5915                 return sa_sd_storage;
5916         d->rd = alloc_rootdomain();
5917         if (!d->rd)
5918                 return sa_sd;
5919         return sa_rootdomain;
5920 }
5921
5922 /*
5923  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5924  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5925  * will not free the data we're using.
5926  */
5927 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5928 {
5929         struct sd_data *sdd = sd->private;
5930
5931         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5932         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5933
5934         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5935                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5936
5937         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5938                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5939 }
5940
5941 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5942 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5943 {
5944         return topology_thread_cpumask(cpu);
5945 }
5946 #endif
5947
5948 /*
5949  * Topology list, bottom-up.
5950  */
5951 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5952 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5953         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5954 #endif
5955 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5956         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5957 #endif
5958 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5959         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5960 #endif
5961         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5962         { NULL, },
5963 };
5964
5965 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5966
5967 #ifdef CONFIG_NUMA
5968
5969 static int sched_domains_numa_levels;
5970 static int *sched_domains_numa_distance;
5971 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5972 static int sched_domains_curr_level;
5973
5974 static inline int sd_local_flags(int level)
5975 {
5976         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5977                 return 0;
5978
5979         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5980 }
5981
5982 static struct sched_domain *
5983 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5984 {
5985         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5986         int level = tl->numa_level;
5987         int sd_weight = cpumask_weight(
5988                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5989
5990         *sd = (struct sched_domain){
5991                 .min_interval           = sd_weight,
5992                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5993                 .busy_factor            = 32,
5994                 .imbalance_pct          = 125,
5995                 .cache_nice_tries       = 2,
5996                 .busy_idx               = 3,
5997                 .idle_idx               = 2,
5998                 .newidle_idx            = 0,
5999                 .wake_idx               = 0,
6000                 .forkexec_idx           = 0,
6001
6002                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6003                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6004                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6005                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6006                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6007                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6008                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6009                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6010                                         | 1*SD_SERIALIZE
6011                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6012                                         | sd_local_flags(level)
6013                                         ,
6014                 .last_balance           = jiffies,
6015                 .balance_interval       = sd_weight,
6016         };
6017         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6018         sd->private = &tl->data;
6019
6020         /*
6021          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6022          */
6023         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6024
6025         return sd;
6026 }
6027
6028 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6029 {
6030         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6031 }
6032
6033 static void sched_numa_warn(const char *str)
6034 {
6035         static int done = false;
6036         int i,j;
6037
6038         if (done)
6039                 return;
6040
6041         done = true;
6042
6043         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6044
6045         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6046                 printk(KERN_WARNING "  ");
6047                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6048                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6049                 printk(KERN_CONT "\n");
6050         }
6051         printk(KERN_WARNING "\n");
6052 }
6053
6054 static bool find_numa_distance(int distance)
6055 {
6056         int i;
6057
6058         if (distance == node_distance(0, 0))
6059                 return true;
6060
6061         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6062                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6063                         return true;
6064         }
6065
6066         return false;
6067 }
6068
6069 static void sched_init_numa(void)
6070 {
6071         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6072         struct sched_domain_topology_level *tl;
6073         int level = 0;
6074         int i, j, k;
6075
6076         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6077         if (!sched_domains_numa_distance)
6078                 return;
6079
6080         /*
6081          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6082          * unique distances in the node_distance() table.
6083          *
6084          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6085          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6086          */
6087         next_distance = curr_distance;
6088         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6089                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6090                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6091                                 int distance = node_distance(i, k);
6092
6093                                 if (distance > curr_distance &&
6094                                     (distance < next_distance ||
6095                                      next_distance == curr_distance))
6096                                         next_distance = distance;
6097
6098                                 /*
6099                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6100                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6101                                  * equally connected to A.
6102                                  */
6103                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6104                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6105
6106                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6107                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6108                         }
6109                         if (next_distance != curr_distance) {
6110                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6111                                 sched_domains_numa_levels = level;
6112                                 curr_distance = next_distance;
6113                         } else break;
6114                 }
6115
6116                 /*
6117                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6118                  */
6119                 if (!sched_debug())
6120                         break;
6121         }
6122         /*
6123          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6124          * identity distance node_distance(i,i).
6125          *
6126          * The sched_domains_nume_distance[] array includes the actual distance
6127          * numbers.
6128          */
6129
6130         /*
6131          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6132          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6133          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6134          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6135          * in other functions.
6136          *
6137          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6138          */
6139         sched_domains_numa_levels = 0;
6140
6141         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6142         if (!sched_domains_numa_masks)
6143                 return;
6144
6145         /*
6146          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6147          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6148          */
6149         for (i = 0; i < level; i++) {
6150                 sched_domains_numa_masks[i] =
6151                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6152                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6153                         return;
6154
6155                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6156                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6157                         if (!mask)
6158                                 return;
6159
6160                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6161
6162                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6163                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6164                                         continue;
6165
6166                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6167                         }
6168                 }
6169         }
6170
6171         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6172                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6173         if (!tl)
6174                 return;
6175
6176         /*
6177          * Copy the default topology bits..
6178          */
6179         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6180                 tl[i] = default_topology[i];
6181
6182         /*
6183          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6184          */
6185         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6186                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6187                         .init = sd_numa_init,
6188                         .mask = sd_numa_mask,
6189                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6190                         .numa_level = j,
6191                 };
6192         }
6193
6194         sched_domain_topology = tl;
6195
6196         sched_domains_numa_levels = level;
6197 }
6198
6199 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6200 {
6201         int i, j;
6202         int node = cpu_to_node(cpu);
6203
6204         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6205                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6206                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6207                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6208                 }
6209         }
6210 }
6211
6212 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6213 {
6214         int i, j;
6215         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6216                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6217                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6218         }
6219 }
6220
6221 /*
6222  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6223  * are onlined.
6224  */
6225 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6226                                            unsigned long action,
6227                                            void *hcpu)
6228 {
6229         int cpu = (long)hcpu;
6230
6231         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6232         case CPU_ONLINE:
6233                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6234                 break;
6235
6236         case CPU_DEAD:
6237                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6238                 break;
6239
6240         default:
6241                 return NOTIFY_DONE;
6242         }
6243
6244         return NOTIFY_OK;
6245 }
6246 #else
6247 static inline void sched_init_numa(void)
6248 {
6249 }
6250
6251 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6252                                            unsigned long action,
6253                                            void *hcpu)
6254 {
6255         return 0;
6256 }
6257 #endif /* CONFIG_NUMA */
6258
6259 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6260 {
6261         struct sched_domain_topology_level *tl;
6262         int j;
6263
6264         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6265                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6266
6267                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6268                 if (!sdd->sd)
6269                         return -ENOMEM;
6270
6271                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6272                 if (!sdd->sg)
6273                         return -ENOMEM;
6274
6275                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6276                 if (!sdd->sgp)
6277                         return -ENOMEM;
6278
6279                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6280                         struct sched_domain *sd;
6281                         struct sched_group *sg;
6282                         struct sched_group_power *sgp;
6283
6284                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6285                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6286                         if (!sd)
6287                                 return -ENOMEM;
6288
6289                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6290
6291                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6292                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6293                         if (!sg)
6294                                 return -ENOMEM;
6295
6296                         sg->next = sg;
6297
6298                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6299
6300                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6301                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6302                         if (!sgp)
6303                                 return -ENOMEM;
6304
6305                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6306                 }
6307         }
6308
6309         return 0;
6310 }
6311
6312 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6313 {
6314         struct sched_domain_topology_level *tl;
6315         int j;
6316
6317         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6318                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6319
6320                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6321                         struct sched_domain *sd;
6322
6323                         if (sdd->sd) {
6324                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6325                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6326                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6327                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6328                         }
6329
6330                         if (sdd->sg)
6331                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6332                         if (sdd->sgp)
6333                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6334                 }
6335                 free_percpu(sdd->sd);
6336                 sdd->sd = NULL;
6337                 free_percpu(sdd->sg);
6338                 sdd->sg = NULL;
6339                 free_percpu(sdd->sgp);
6340                 sdd->sgp = NULL;
6341         }
6342 }
6343
6344 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6345                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6346                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6347                 int cpu)
6348 {
6349         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6350         if (!sd)
6351                 return child;
6352
6353         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6354         if (child) {
6355                 sd->level = child->level + 1;
6356                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6357                 child->parent = sd;
6358         }
6359         sd->child = child;
6360         set_domain_attribute(sd, attr);
6361
6362         return sd;
6363 }
6364
6365 /*
6366  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6367  * to the individual cpus
6368  */
6369 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6370                                struct sched_domain_attr *attr)
6371 {
6372         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6373         struct sched_domain *sd;
6374         struct s_data d;
6375         int i, ret = -ENOMEM;
6376
6377         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6378         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6379                 goto error;
6380
6381         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6382         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6383                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6384
6385                 sd = NULL;
6386                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6387                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6388                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6389                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6390                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6391                                 break;
6392                 }
6393
6394                 while (sd->child)
6395                         sd = sd->child;
6396
6397                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6398         }
6399
6400         /* Build the groups for the domains */
6401         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6402                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6403                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6404                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6405                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6406                                         goto error;
6407                         } else {
6408                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6409                                         goto error;
6410                         }
6411                 }
6412         }
6413
6414         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6415         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6416                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6417                         continue;
6418
6419                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6420                         claim_allocations(i, sd);
6421                         init_sched_groups_power(i, sd);
6422                 }
6423         }
6424
6425         /* Attach the domains */
6426         rcu_read_lock();
6427         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6428                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6429                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6430         }
6431         rcu_read_unlock();
6432
6433         ret = 0;
6434 error:
6435         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6436         return ret;
6437 }
6438
6439 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6440 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6441 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6442                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6443
6444 /*
6445  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6446  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6447  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6448  */
6449 static cpumask_var_t fallback_doms;
6450
6451 /*
6452  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6453  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6454  * or 0 if it stayed the same.
6455  */
6456 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6457 {
6458         return 0;
6459 }
6460
6461 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6462 {
6463         int i;
6464         cpumask_var_t *doms;
6465
6466         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6467         if (!doms)
6468                 return NULL;
6469         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6470                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6471                         free_sched_domains(doms, i);
6472                         return NULL;
6473                 }
6474         }
6475         return doms;
6476 }
6477
6478 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6479 {
6480         unsigned int i;
6481         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6482                 free_cpumask_var(doms[i]);
6483         kfree(doms);
6484 }
6485
6486 /*
6487  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6488  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6489  * exclude other special cases in the future.
6490  */
6491 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6492 {
6493         int err;
6494
6495         arch_update_cpu_topology();
6496         ndoms_cur = 1;
6497         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6498         if (!doms_cur)
6499                 doms_cur = &fallback_doms;
6500         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6501         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6502         register_sched_domain_sysctl();
6503
6504         return err;
6505 }
6506
6507 /*
6508  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6509  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6510  */
6511 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6512 {
6513         int i;
6514
6515         rcu_read_lock();
6516         for_each_cpu(i, cpu_map)
6517                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6518         rcu_read_unlock();
6519 }
6520
6521 /* handle null as "default" */
6522 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6523                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6524 {
6525         struct sched_domain_attr tmp;
6526
6527         /* fast path */
6528         if (!new && !cur)
6529                 return 1;
6530
6531         tmp = SD_ATTR_INIT;
6532         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6533                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6534                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6535 }
6536
6537 /*
6538  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6539  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6540  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6541  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6542  *
6543  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6544  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6545  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6546  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6547  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6548  * it as it is.
6549  *
6550  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6551  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6552  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6553  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6554  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6555  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6556  *
6557  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6558  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6559  * and it will not create the default domain.
6560  *
6561  * Call with hotplug lock held
6562  */
6563 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6564                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6565 {
6566         int i, j, n;
6567         int new_topology;
6568
6569         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6570
6571         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6572         unregister_sched_domain_sysctl();
6573
6574         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6575         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6576
6577         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6578
6579         /* Destroy deleted domains */
6580         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6581                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6582                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6583                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6584                                 goto match1;
6585                 }
6586                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6587                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6588 match1:
6589                 ;
6590         }
6591
6592         if (doms_new == NULL) {
6593                 ndoms_cur = 0;
6594                 doms_new = &fallback_doms;
6595                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6596                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6597         }
6598
6599         /* Build new domains */
6600         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6601                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6602                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6603                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6604                                 goto match2;
6605                 }
6606                 /* no match - add a new doms_new */
6607                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6608 match2:
6609                 ;
6610         }
6611
6612         /* Remember the new sched domains */
6613         if (doms_cur != &fallback_doms)
6614                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6615         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6616         doms_cur = doms_new;
6617         dattr_cur = dattr_new;
6618         ndoms_cur = ndoms_new;
6619
6620         register_sched_domain_sysctl();
6621
6622         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6623 }
6624
6625 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6626
6627 /*
6628  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6629  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6630  * around partition_sched_domains().
6631  *
6632  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6633  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6634  */
6635 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6636                              void *hcpu)
6637 {
6638         switch (action) {
6639         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6640         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6641
6642                 /*
6643                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6644                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6645                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6646                  * domain, ignoring cpusets.
6647                  */
6648                 num_cpus_frozen--;
6649                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6650                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6651                         break;
6652                 }
6653
6654                 /*
6655                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6656                  * restore the original sched domains by considering the
6657                  * cpuset configurations.
6658                  */
6659
6660         case CPU_ONLINE:
6661         case CPU_DOWN_FAILED:
6662                 cpuset_update_active_cpus(true);
6663                 break;
6664         default:
6665                 return NOTIFY_DONE;
6666         }
6667         return NOTIFY_OK;
6668 }
6669
6670 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6671                                void *hcpu)
6672 {
6673         switch (action) {
6674         case CPU_DOWN_PREPARE:
6675                 cpuset_update_active_cpus(false);
6676                 break;
6677         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6678                 num_cpus_frozen++;
6679                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6680                 break;
6681         default:
6682                 return NOTIFY_DONE;
6683         }
6684         return NOTIFY_OK;
6685 }
6686
6687 void __init sched_init_smp(void)
6688 {
6689         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6690
6691         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6692         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6693
6694         sched_init_numa();
6695
6696         get_online_cpus();
6697         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6698         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6699         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6700         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6701                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6702         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6703         put_online_cpus();
6704
6705         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6706         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6707         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6708
6709         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6710         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6711
6712         init_hrtick();
6713
6714         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6715         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6716                 BUG();
6717         sched_init_granularity();
6718         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6719
6720         init_sched_rt_class();
6721 }
6722 #else
6723 void __init sched_init_smp(void)
6724 {
6725         sched_init_granularity();
6726 }
6727 #endif /* CONFIG_SMP */
6728
6729 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6730
6731 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6732 {
6733         return in_lock_functions(addr) ||
6734                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6735                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6736 }
6737
6738 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6739 struct task_group root_task_group;
6740 LIST_HEAD(task_groups);
6741 #endif
6742
6743 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6744
6745 void __init sched_init(void)
6746 {
6747         int i, j;
6748         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6749
6750 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6751         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6752 #endif
6753 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6754         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6755 #endif
6756 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6757         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6758 #endif
6759         if (alloc_size) {
6760                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6761
6762 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6763                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6764                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6765
6766                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6767                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6768
6769 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6770 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6771                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6772                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6773
6774                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6775                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6776
6777 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6778 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6779                 for_each_possible_cpu(i) {
6780                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6781                         ptr += cpumask_size();
6782                 }
6783 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6784         }
6785
6786 #ifdef CONFIG_SMP
6787         init_defrootdomain();
6788 #endif
6789
6790         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6791                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6792
6793 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6794         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6795                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6796 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6797
6798 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6799         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6800         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6801         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6802         autogroup_init(&init_task);
6803
6804 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6805
6806 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6807         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6808         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6809         /* Too early, not expected to fail */
6810         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6811 #endif
6812         for_each_possible_cpu(i) {
6813                 struct rq *rq;
6814
6815                 rq = cpu_rq(i);
6816                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6817                 rq->nr_running = 0;
6818                 rq->calc_load_active = 0;
6819                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6820                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6821                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6822 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6823                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6824                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6825                 /*
6826                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6827                  *
6828                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6829                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6830                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6831                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6832                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6833                  * (se->load.weight).
6834                  *
6835                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6836                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6837                  * then A0's share of the cpu resource is:
6838                  *
6839                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6840                  *
6841                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6842                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6843                  */
6844                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6845                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6846 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6847
6848                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6849 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6850                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6851                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6852 #endif
6853
6854                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6855                         rq->cpu_load[j] = 0;
6856
6857                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6858
6859 #ifdef CONFIG_SMP
6860                 rq->sd = NULL;
6861                 rq->rd = NULL;
6862                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6863                 rq->post_schedule = 0;
6864                 rq->active_balance = 0;
6865                 rq->next_balance = jiffies;
6866                 rq->push_cpu = 0;
6867                 rq->cpu = i;
6868                 rq->online = 0;
6869                 rq->idle_stamp = 0;
6870                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6871
6872                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6873
6874                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6875 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6876                 rq->nohz_flags = 0;
6877 #endif
6878 #endif
6879                 init_rq_hrtick(rq);
6880                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6881         }
6882
6883         set_load_weight(&init_task);
6884
6885 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6886         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6887 #endif
6888
6889 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6890         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6891 #endif
6892
6893         /*
6894          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6895          */
6896         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6897         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6898
6899         /*
6900          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6901          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6902          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6903          * when this runqueue becomes "idle".
6904          */
6905         init_idle(current, smp_processor_id());
6906
6907         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6908
6909         /*
6910          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6911          */
6912         current->sched_class = &fair_sched_class;
6913
6914 #ifdef CONFIG_SMP
6915         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6916         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6917         if (cpu_isolated_map == NULL)
6918                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6919         idle_thread_set_boot_cpu();
6920 #endif
6921         init_sched_fair_class();
6922
6923         scheduler_running = 1;
6924 }
6925
6926 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6927 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6928 {
6929         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6930
6931         return (nested == preempt_offset);
6932 }
6933
6934 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6935 {
6936         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6937
6938         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6939         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6940             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6941                 return;
6942         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6943                 return;
6944         prev_jiffy = jiffies;
6945
6946         printk(KERN_ERR
6947                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6948                         file, line);
6949         printk(KERN_ERR
6950                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6951                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6952                         current->pid, current->comm);
6953
6954         debug_show_held_locks(current);
6955         if (irqs_disabled())
6956                 print_irqtrace_events(current);
6957         dump_stack();
6958 }
6959 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6960 #endif
6961
6962 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6963 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6964 {
6965         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6966         int old_prio = p->prio;
6967         int on_rq;
6968
6969         on_rq = p->on_rq;
6970         if (on_rq)
6971                 dequeue_task(rq, p, 0);
6972         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6973         if (on_rq) {
6974                 enqueue_task(rq, p, 0);
6975                 resched_task(rq->curr);
6976         }
6977
6978         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6979 }
6980
6981 void normalize_rt_tasks(void)
6982 {
6983         struct task_struct *g, *p;
6984         unsigned long flags;
6985         struct rq *rq;
6986
6987         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6988         do_each_thread(g, p) {
6989                 /*
6990                  * Only normalize user tasks:
6991                  */
6992                 if (!p->mm)
6993                         continue;
6994
6995                 p->se.exec_start                = 0;
6996 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6997                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6998                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6999                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7000 #endif
7001
7002                 if (!rt_task(p)) {
7003                         /*
7004                          * Renice negative nice level userspace
7005                          * tasks back to 0:
7006                          */
7007                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7008                                 set_user_nice(p, 0);
7009                         continue;
7010                 }
7011
7012                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7013                 rq = __task_rq_lock(p);
7014
7015                 normalize_task(rq, p);
7016
7017                 __task_rq_unlock(rq);
7018                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7019         } while_each_thread(g, p);
7020
7021         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7022 }
7023
7024 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7025
7026 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7027 /*
7028  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7029  *
7030  * They can only be called when the whole system has been
7031  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7032  * activity can take place. Using them for anything else would
7033  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7034  * under any other configuration.
7035  */
7036
7037 /**
7038  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7039  * @cpu: the processor in question.
7040  *
7041  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7042  */
7043 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7044 {
7045         return cpu_curr(cpu);
7046 }
7047
7048 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7049
7050 #ifdef CONFIG_IA64
7051 /**
7052  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7053  * @cpu: the processor in question.
7054  * @p: the task pointer to set.
7055  *
7056  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7057  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7058  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7059  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7060  * and caller must save the original value of the current task (see
7061  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7062  * re-starting the system.
7063  *
7064  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7065  */
7066 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7067 {
7068         cpu_curr(cpu) = p;
7069 }
7070
7071 #endif
7072
7073 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7074 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7075 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7076
7077 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7078 {
7079         free_fair_sched_group(tg);
7080         free_rt_sched_group(tg);
7081         autogroup_free(tg);
7082         kfree(tg);
7083 }
7084
7085 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7086 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7087 {
7088         struct task_group *tg;
7089         unsigned long flags;
7090
7091         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7092         if (!tg)
7093                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7094
7095         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7096                 goto err;
7097
7098         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7099                 goto err;
7100
7101         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7102         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7103
7104         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7105
7106         tg->parent = parent;
7107         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7108         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7109         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7110
7111         return tg;
7112
7113 err:
7114         free_sched_group(tg);
7115         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7116 }
7117
7118 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7119 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7120 {
7121         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7122         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7123 }
7124
7125 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7126 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7127 {
7128         unsigned long flags;
7129         int i;
7130
7131         /* end participation in shares distribution */
7132         for_each_possible_cpu(i)
7133                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7134
7135         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7136         list_del_rcu(&tg->list);
7137         list_del_rcu(&tg->siblings);
7138         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7139
7140         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7141         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7142 }
7143
7144 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7145  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7146  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7147  *      reflect its new group.
7148  */
7149 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7150 {
7151         struct task_group *tg;
7152         int on_rq, running;
7153         unsigned long flags;
7154         struct rq *rq;
7155
7156         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7157
7158         running = task_current(rq, tsk);
7159         on_rq = tsk->on_rq;
7160
7161         if (on_rq)
7162                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7163         if (unlikely(running))
7164                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7165
7166         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7167                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7168                           struct task_group, css);
7169         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7170         tsk->sched_task_group = tg;
7171
7172 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7173         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7174                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7175         else
7176 #endif
7177                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7178
7179         if (unlikely(running))
7180                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7181         if (on_rq)
7182                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7183
7184         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7185 }
7186 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7187
7188 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7189 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7190 {
7191         if (runtime == RUNTIME_INF)
7192                 return 1ULL << 20;
7193
7194         return div64_u64(runtime << 20, period);
7195 }
7196 #endif
7197
7198 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7199 /*
7200  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7201  */
7202 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7203
7204 /* Must be called with tasklist_lock held */
7205 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7206 {
7207         struct task_struct *g, *p;
7208
7209         do_each_thread(g, p) {
7210                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7211                         return 1;
7212         } while_each_thread(g, p);
7213
7214         return 0;
7215 }
7216
7217 struct rt_schedulable_data {
7218         struct task_group *tg;
7219         u64 rt_period;
7220         u64 rt_runtime;
7221 };
7222
7223 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7224 {
7225         struct rt_schedulable_data *d = data;
7226         struct task_group *child;
7227         unsigned long total, sum = 0;
7228         u64 period, runtime;
7229
7230         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7231         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7232
7233         if (tg == d->tg) {
7234                 period = d->rt_period;
7235                 runtime = d->rt_runtime;
7236         }
7237
7238         /*
7239          * Cannot have more runtime than the period.
7240          */
7241         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7242                 return -EINVAL;
7243
7244         /*
7245          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7246          */
7247         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7248                 return -EBUSY;
7249
7250         total = to_ratio(period, runtime);
7251
7252         /*
7253          * Nobody can have more than the global setting allows.
7254          */
7255         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7256                 return -EINVAL;
7257
7258         /*
7259          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7260          */
7261         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7262                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7263                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7264
7265                 if (child == d->tg) {
7266                         period = d->rt_period;
7267                         runtime = d->rt_runtime;
7268                 }
7269
7270                 sum += to_ratio(period, runtime);
7271         }
7272
7273         if (sum > total)
7274                 return -EINVAL;
7275
7276         return 0;
7277 }
7278
7279 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7280 {
7281         int ret;
7282
7283         struct rt_schedulable_data data = {
7284                 .tg = tg,
7285                 .rt_period = period,
7286                 .rt_runtime = runtime,
7287         };
7288
7289         rcu_read_lock();
7290         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7291         rcu_read_unlock();
7292
7293         return ret;
7294 }
7295
7296 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7297                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7298 {
7299         int i, err = 0;
7300
7301         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7302         read_lock(&tasklist_lock);
7303         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7304         if (err)
7305                 goto unlock;
7306
7307         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7308         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7309         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7310
7311         for_each_possible_cpu(i) {
7312                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7313
7314                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7315                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7316                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7317         }
7318         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7319 unlock:
7320         read_unlock(&tasklist_lock);
7321         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7322
7323         return err;
7324 }
7325
7326 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7327 {
7328         u64 rt_runtime, rt_period;
7329
7330         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7331         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7332         if (rt_runtime_us < 0)
7333                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7334
7335         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7336 }
7337
7338 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7339 {
7340         u64 rt_runtime_us;
7341
7342         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7343                 return -1;
7344
7345         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7346         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7347         return rt_runtime_us;
7348 }
7349
7350 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7351 {
7352         u64 rt_runtime, rt_period;
7353
7354         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7355         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7356
7357         if (rt_period == 0)
7358                 return -EINVAL;
7359
7360         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7361 }
7362
7363 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7364 {
7365         u64 rt_period_us;
7366
7367         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7368         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7369         return rt_period_us;
7370 }
7371
7372 static int sched_rt_global_constraints(void)
7373 {
7374         u64 runtime, period;
7375         int ret = 0;
7376
7377         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7378                 return -EINVAL;
7379
7380         runtime = global_rt_runtime();
7381         period = global_rt_period();
7382
7383         /*
7384          * Sanity check on the sysctl variables.
7385          */
7386         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7387                 return -EINVAL;
7388
7389         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7390         read_lock(&tasklist_lock);
7391         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7392         read_unlock(&tasklist_lock);
7393         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7394
7395         return ret;
7396 }
7397
7398 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7399 {
7400         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7401         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7402                 return 0;
7403
7404         return 1;
7405 }
7406
7407 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7408 static int sched_rt_global_constraints(void)
7409 {
7410         unsigned long flags;
7411         int i;
7412
7413         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7414                 return -EINVAL;
7415
7416         /*
7417          * There's always some RT tasks in the root group
7418          * -- migration, kstopmachine etc..
7419          */
7420         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7421                 return -EBUSY;
7422
7423         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7424         for_each_possible_cpu(i) {
7425                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7426
7427                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7428                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7429                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7430         }
7431         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7432
7433         return 0;
7434 }
7435 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7436
7437 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7438                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7439                 loff_t *ppos)
7440 {
7441         int ret;
7442         int old_period, old_runtime;
7443         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7444
7445         mutex_lock(&mutex);
7446         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7447         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7448
7449         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7450
7451         if (!ret && write) {
7452                 ret = sched_rt_global_constraints();
7453                 if (ret) {
7454                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7455                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7456                 } else {
7457                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7458                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7459                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7460                 }
7461         }
7462         mutex_unlock(&mutex);
7463
7464         return ret;
7465 }
7466
7467 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7468
7469 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7470 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7471 {
7472         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7473                             struct task_group, css);
7474 }
7475
7476 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_create(struct cgroup *cgrp)
7477 {
7478         struct task_group *tg, *parent;
7479
7480         if (!cgrp->parent) {
7481                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7482                 return &root_task_group.css;
7483         }
7484
7485         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7486         tg = sched_create_group(parent);
7487         if (IS_ERR(tg))
7488                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7489
7490         return &tg->css;
7491 }
7492
7493 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup *cgrp)
7494 {
7495         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7496
7497         sched_destroy_group(tg);
7498 }
7499
7500 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7501                                  struct cgroup_taskset *tset)
7502 {
7503         struct task_struct *task;
7504
7505         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7506 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7507                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7508                         return -EINVAL;
7509 #else
7510                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7511                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7512                         return -EINVAL;
7513 #endif
7514         }
7515         return 0;
7516 }
7517
7518 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7519                               struct cgroup_taskset *tset)
7520 {
7521         struct task_struct *task;
7522
7523         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7524                 sched_move_task(task);
7525 }
7526
7527 static void
7528 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7529                 struct task_struct *task)
7530 {
7531         /*
7532          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7533          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7534          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7535          */
7536         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7537                 return;
7538
7539         sched_move_task(task);
7540 }
7541
7542 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7543 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7544                                 u64 shareval)
7545 {
7546         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7547 }
7548
7549 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7550 {
7551         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7552
7553         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7554 }
7555
7556 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7557 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7558
7559 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7560 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7561
7562 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7563
7564 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7565 {
7566         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7567         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7568
7569         if (tg == &root_task_group)
7570                 return -EINVAL;
7571
7572         /*
7573          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7574          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7575          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7576          */
7577         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7578                 return -EINVAL;
7579
7580         /*
7581          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7582          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7583          * feasibility.
7584          */
7585         if (period > max_cfs_quota_period)
7586                 return -EINVAL;
7587
7588         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7589         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7590         if (ret)
7591                 goto out_unlock;
7592
7593         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7594         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7595         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7596         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7597         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7598         cfs_b->quota = quota;
7599
7600         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7601         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7602         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7603                 /* force a reprogram */
7604                 cfs_b->timer_active = 0;
7605                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7606         }
7607         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7608
7609         for_each_possible_cpu(i) {
7610                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7611                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7612
7613                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7614                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7615                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7616
7617                 if (cfs_rq->throttled)
7618                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7619                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7620         }
7621 out_unlock:
7622         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7623
7624         return ret;
7625 }
7626
7627 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7628 {
7629         u64 quota, period;
7630
7631         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7632         if (cfs_quota_us < 0)
7633                 quota = RUNTIME_INF;
7634         else
7635                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7636
7637         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7638 }
7639
7640 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7641 {
7642         u64 quota_us;
7643
7644         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7645                 return -1;
7646
7647         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7648         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7649
7650         return quota_us;
7651 }
7652
7653 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7654 {
7655         u64 quota, period;
7656
7657         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7658         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7659
7660         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7661 }
7662
7663 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7664 {
7665         u64 cfs_period_us;
7666
7667         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7668         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7669
7670         return cfs_period_us;
7671 }
7672
7673 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7674 {
7675         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7676 }
7677
7678 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7679                                 s64 cfs_quota_us)
7680 {
7681         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7682 }
7683
7684 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7685 {
7686         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7687 }
7688
7689 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7690                                 u64 cfs_period_us)
7691 {
7692         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7693 }
7694
7695 struct cfs_schedulable_data {
7696         struct task_group *tg;
7697         u64 period, quota;
7698 };
7699
7700 /*
7701  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7702  * note: units are usecs
7703  */
7704 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7705                                struct cfs_schedulable_data *d)
7706 {
7707         u64 quota, period;
7708
7709         if (tg == d->tg) {
7710                 period = d->period;
7711                 quota = d->quota;
7712         } else {
7713                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7714                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7715         }
7716
7717         /* note: these should typically be equivalent */
7718         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7719                 return RUNTIME_INF;
7720
7721         return to_ratio(period, quota);
7722 }
7723
7724 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7725 {
7726         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7727         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7728         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7729
7730         if (!tg->parent) {
7731                 quota = RUNTIME_INF;
7732         } else {
7733                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7734
7735                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7736                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7737
7738                 /*
7739                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7740                  * limit is set
7741                  */
7742                 if (quota == RUNTIME_INF)
7743                         quota = parent_quota;
7744                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7745                         return -EINVAL;
7746         }
7747         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7748
7749         return 0;
7750 }
7751
7752 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7753 {
7754         int ret;
7755         struct cfs_schedulable_data data = {
7756                 .tg = tg,
7757                 .period = period,
7758                 .quota = quota,
7759         };
7760
7761         if (quota != RUNTIME_INF) {
7762                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7763                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7764         }
7765
7766         rcu_read_lock();
7767         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7768         rcu_read_unlock();
7769
7770         return ret;
7771 }
7772
7773 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7774                 struct cgroup_map_cb *cb)
7775 {
7776         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7777         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7778
7779         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7780         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7781         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7782
7783         return 0;
7784 }
7785 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7786 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7787
7788 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7789 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7790                                 s64 val)
7791 {
7792         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7793 }
7794
7795 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7796 {
7797         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7798 }
7799
7800 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7801                 u64 rt_period_us)
7802 {
7803         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7804 }
7805
7806 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7807 {
7808         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7809 }
7810 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7811
7812 static struct cftype cpu_files[] = {
7813 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7814         {
7815                 .name = "shares",
7816                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7817                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7818         },
7819 #endif
7820 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7821         {
7822                 .name = "cfs_quota_us",
7823                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7824                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7825         },
7826         {
7827                 .name = "cfs_period_us",
7828                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7829                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7830         },
7831         {
7832                 .name = "stat",
7833                 .read_map = cpu_stats_show,
7834         },
7835 #endif
7836 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7837         {
7838                 .name = "rt_runtime_us",
7839                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7840                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7841         },
7842         {
7843                 .name = "rt_period_us",
7844                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7845                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7846         },
7847 #endif
7848         { }     /* terminate */
7849 };
7850
7851 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7852         .name           = "cpu",
7853         .create         = cpu_cgroup_create,
7854         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7855         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7856         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7857         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7858         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7859         .base_cftypes   = cpu_files,
7860         .early_init     = 1,
7861 };
7862
7863 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7864
7865 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7866
7867 /*
7868  * CPU accounting code for task groups.
7869  *
7870  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7871  * (balbir@in.ibm.com).
7872  */
7873
7874 struct cpuacct root_cpuacct;
7875
7876 /* create a new cpu accounting group */
7877 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(struct cgroup *cgrp)
7878 {
7879         struct cpuacct *ca;
7880
7881         if (!cgrp->parent)
7882                 return &root_cpuacct.css;
7883
7884         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7885         if (!ca)
7886                 goto out;
7887
7888         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7889         if (!ca->cpuusage)
7890                 goto out_free_ca;
7891
7892         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7893         if (!ca->cpustat)
7894                 goto out_free_cpuusage;
7895
7896         return &ca->css;
7897
7898 out_free_cpuusage:
7899         free_percpu(ca->cpuusage);
7900 out_free_ca:
7901         kfree(ca);
7902 out:
7903         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7904 }
7905
7906 /* destroy an existing cpu accounting group */
7907 static void cpuacct_destroy(struct cgroup *cgrp)
7908 {
7909         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7910
7911         free_percpu(ca->cpustat);
7912         free_percpu(ca->cpuusage);
7913         kfree(ca);
7914 }
7915
7916 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
7917 {
7918         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7919         u64 data;
7920
7921 #ifndef CONFIG_64BIT
7922         /*
7923          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
7924          */
7925         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7926         data = *cpuusage;
7927         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7928 #else
7929         data = *cpuusage;
7930 #endif
7931
7932         return data;
7933 }
7934
7935 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
7936 {
7937         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7938
7939 #ifndef CONFIG_64BIT
7940         /*
7941          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
7942          */
7943         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7944         *cpuusage = val;
7945         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7946 #else
7947         *cpuusage = val;
7948 #endif
7949 }
7950
7951 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
7952 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7953 {
7954         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7955         u64 totalcpuusage = 0;
7956         int i;
7957
7958         for_each_present_cpu(i)
7959                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
7960
7961         return totalcpuusage;
7962 }
7963
7964 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7965                                                                 u64 reset)
7966 {
7967         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7968         int err = 0;
7969         int i;
7970
7971         if (reset) {
7972                 err = -EINVAL;
7973                 goto out;
7974         }
7975
7976         for_each_present_cpu(i)
7977                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
7978
7979 out:
7980         return err;
7981 }
7982
7983 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
7984                                    struct seq_file *m)
7985 {
7986         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
7987         u64 percpu;
7988         int i;
7989
7990         for_each_present_cpu(i) {
7991                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
7992                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
7993         }
7994         seq_printf(m, "\n");
7995         return 0;
7996 }
7997
7998 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
7999         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8000         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8001 };
8002
8003 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8004                               struct cgroup_map_cb *cb)
8005 {
8006         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8007         int cpu;
8008         s64 val = 0;
8009
8010         for_each_online_cpu(cpu) {
8011                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8012                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8013                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8014         }
8015         val = cputime64_to_clock_t(val);
8016         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8017
8018         val = 0;
8019         for_each_online_cpu(cpu) {
8020                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8021                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8022                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8023                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8024         }
8025
8026         val = cputime64_to_clock_t(val);
8027         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8028
8029         return 0;
8030 }
8031
8032 static struct cftype files[] = {
8033         {
8034                 .name = "usage",
8035                 .read_u64 = cpuusage_read,
8036                 .write_u64 = cpuusage_write,
8037         },
8038         {
8039                 .name = "usage_percpu",
8040                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8041         },
8042         {
8043                 .name = "stat",
8044                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8045         },
8046         { }     /* terminate */
8047 };
8048
8049 /*
8050  * charge this task's execution time to its accounting group.
8051  *
8052  * called with rq->lock held.
8053  */
8054 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8055 {
8056         struct cpuacct *ca;
8057         int cpu;
8058
8059         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8060                 return;
8061
8062         cpu = task_cpu(tsk);
8063
8064         rcu_read_lock();
8065
8066         ca = task_ca(tsk);
8067
8068         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8069                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8070                 *cpuusage += cputime;
8071         }
8072
8073         rcu_read_unlock();
8074 }
8075
8076 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8077         .name = "cpuacct",
8078         .create = cpuacct_create,
8079         .destroy = cpuacct_destroy,
8080         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8081         .base_cftypes = files,
8082 };
8083 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
8084
8085 void dump_cpu_task(int cpu)
8086 {
8087         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8088         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8089 }