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