sched/numa: Introduce migrate_swap()
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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 void resched_task(struct task_struct *p)
517 {
518         int cpu;
519
520         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
521
522         if (test_tsk_need_resched(p))
523                 return;
524
525         set_tsk_need_resched(p);
526
527         cpu = task_cpu(p);
528         if (cpu == smp_processor_id()) {
529                 set_preempt_need_resched();
530                 return;
531         }
532
533         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
534         smp_mb();
535         if (!tsk_is_polling(p))
536                 smp_send_reschedule(cpu);
537 }
538
539 void resched_cpu(int cpu)
540 {
541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
542         unsigned long flags;
543
544         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
545                 return;
546         resched_task(cpu_curr(cpu));
547         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
548 }
549
550 #ifdef CONFIG_SMP
551 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
552 /*
553  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
554  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
555  *
556  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
557  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
558  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
559  */
560 int get_nohz_timer_target(void)
561 {
562         int cpu = smp_processor_id();
563         int i;
564         struct sched_domain *sd;
565
566         rcu_read_lock();
567         for_each_domain(cpu, sd) {
568                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
569                         if (!idle_cpu(i)) {
570                                 cpu = i;
571                                 goto unlock;
572                         }
573                 }
574         }
575 unlock:
576         rcu_read_unlock();
577         return cpu;
578 }
579 /*
580  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
581  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
582  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
583  * idle system the next event might even be infinite time into the
584  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
585  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
586  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
587  * wheel for the next timer event.
588  */
589 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
590 {
591         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
592
593         if (cpu == smp_processor_id())
594                 return;
595
596         /*
597          * This is safe, as this function is called with the timer
598          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
599          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
600          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
601          * timer into account automatically.
602          */
603         if (rq->curr != rq->idle)
604                 return;
605
606         /*
607          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
608          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
609          * idle task through an additional NOOP schedule()
610          */
611         set_tsk_need_resched(rq->idle);
612
613         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
614         smp_mb();
615         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
616                 smp_send_reschedule(cpu);
617 }
618
619 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
620 {
621         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
622                 if (cpu != smp_processor_id() ||
623                     tick_nohz_tick_stopped())
624                         smp_send_reschedule(cpu);
625                 return true;
626         }
627
628         return false;
629 }
630
631 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
632 {
633         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
634                 wake_up_idle_cpu(cpu);
635 }
636
637 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
638 {
639         int cpu = smp_processor_id();
640
641         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
642                 return false;
643
644         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
645                 return true;
646
647         /*
648          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
649          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
650          */
651         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
652         return false;
653 }
654
655 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
656
657 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
658 {
659         return false;
660 }
661
662 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
663
664 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
665 bool sched_can_stop_tick(void)
666 {
667        struct rq *rq;
668
669        rq = this_rq();
670
671        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
672        smp_rmb();
673
674        /* More than one running task need preemption */
675        if (rq->nr_running > 1)
676                return false;
677
678        return true;
679 }
680 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
681
682 void sched_avg_update(struct rq *rq)
683 {
684         s64 period = sched_avg_period();
685
686         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
687                 /*
688                  * Inline assembly required to prevent the compiler
689                  * optimising this loop into a divmod call.
690                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
691                  */
692                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
693                 rq->age_stamp += period;
694                 rq->rt_avg /= 2;
695         }
696 }
697
698 #endif /* CONFIG_SMP */
699
700 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
701                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
702 /*
703  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
704  * node and @up when leaving it for the final time.
705  *
706  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
707  */
708 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
709                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
710 {
711         struct task_group *parent, *child;
712         int ret;
713
714         parent = from;
715
716 down:
717         ret = (*down)(parent, data);
718         if (ret)
719                 goto out;
720         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
721                 parent = child;
722                 goto down;
723
724 up:
725                 continue;
726         }
727         ret = (*up)(parent, data);
728         if (ret || parent == from)
729                 goto out;
730
731         child = parent;
732         parent = parent->parent;
733         if (parent)
734                 goto up;
735 out:
736         return ret;
737 }
738
739 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
740 {
741         return 0;
742 }
743 #endif
744
745 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
746 {
747         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
748         struct load_weight *load = &p->se.load;
749
750         /*
751          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
752          */
753         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
754                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
755                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
756                 return;
757         }
758
759         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
760         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
761 }
762
763 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         update_rq_clock(rq);
766         sched_info_queued(rq, p);
767         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
768 }
769
770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
771 {
772         update_rq_clock(rq);
773         sched_info_dequeued(rq, p);
774         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
775 }
776
777 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
778 {
779         if (task_contributes_to_load(p))
780                 rq->nr_uninterruptible--;
781
782         enqueue_task(rq, p, flags);
783 }
784
785 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
786 {
787         if (task_contributes_to_load(p))
788                 rq->nr_uninterruptible++;
789
790         dequeue_task(rq, p, flags);
791 }
792
793 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
794 {
795 /*
796  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
797  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
798  */
799 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
800         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
801 #endif
802 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
803         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
804
805         /*
806          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
807          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
808          * {soft,}irq region.
809          *
810          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
811          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
812          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
813          * monotonic.
814          *
815          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
816          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
817          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
818          * atomic ops.
819          */
820         if (irq_delta > delta)
821                 irq_delta = delta;
822
823         rq->prev_irq_time += irq_delta;
824         delta -= irq_delta;
825 #endif
826 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
827         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
828                 u64 st;
829
830                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
831                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
832
833                 if (unlikely(steal > delta))
834                         steal = delta;
835
836                 st = steal_ticks(steal);
837                 steal = st * TICK_NSEC;
838
839                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
840
841                 delta -= steal;
842         }
843 #endif
844
845         rq->clock_task += delta;
846
847 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
848         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
849                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
850 #endif
851 }
852
853 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
854 {
855         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
856         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
857
858         if (stop) {
859                 /*
860                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
861                  * userspace knows about and won't get confused about.
862                  *
863                  * Also, it will make PI more or less work without too
864                  * much confusion -- but then, stop work should not
865                  * rely on PI working anyway.
866                  */
867                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
868
869                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
870         }
871
872         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
873
874         if (old_stop) {
875                 /*
876                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
877                  * it can die in pieces.
878                  */
879                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
880         }
881 }
882
883 /*
884  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
885  */
886 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
887 {
888         return p->static_prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
893  * without taking RT-inheritance into account. Might be
894  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
895  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
896  * estimator recalculates.
897  */
898 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         int prio;
901
902         if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio)
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1017 {
1018         if (p->on_rq) {
1019                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1020
1021                 src_rq = task_rq(p);
1022                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1023
1024                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1025                 set_task_cpu(p, cpu);
1026                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1027                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1028         } else {
1029                 /*
1030                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1031                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1032                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1033                  */
1034                 p->wake_cpu = cpu;
1035         }
1036 }
1037
1038 struct migration_swap_arg {
1039         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1040         int src_cpu, dst_cpu;
1041 };
1042
1043 static int migrate_swap_stop(void *data)
1044 {
1045         struct migration_swap_arg *arg = data;
1046         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1047         int ret = -EAGAIN;
1048
1049         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1050         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1051
1052         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1053         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1054                 goto unlock;
1055
1056         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1057                 goto unlock;
1058
1059         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1060                 goto unlock;
1061
1062         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1063                 goto unlock;
1064
1065         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1066         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1067
1068         ret = 0;
1069
1070 unlock:
1071         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1072
1073         return ret;
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Cross migrate two tasks
1078  */
1079 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1080 {
1081         struct migration_swap_arg arg;
1082         int ret = -EINVAL;
1083
1084         get_online_cpus();
1085
1086         arg = (struct migration_swap_arg){
1087                 .src_task = cur,
1088                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1089                 .dst_task = p,
1090                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1091         };
1092
1093         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1094                 goto out;
1095
1096         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1097                 goto out;
1098
1099         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1100                 goto out;
1101
1102         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1103                 goto out;
1104
1105         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1106
1107 out:
1108         put_online_cpus();
1109         return ret;
1110 }
1111
1112 struct migration_arg {
1113         struct task_struct *task;
1114         int dest_cpu;
1115 };
1116
1117 static int migration_cpu_stop(void *data);
1118
1119 /*
1120  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1121  *
1122  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1123  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1124  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1125  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1126  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1127  * @p has remained unscheduled the whole time.
1128  *
1129  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1130  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1131  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1132  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1133  * waiting to become inactive.
1134  */
1135 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1136 {
1137         unsigned long flags;
1138         int running, on_rq;
1139         unsigned long ncsw;
1140         struct rq *rq;
1141
1142         for (;;) {
1143                 /*
1144                  * We do the initial early heuristics without holding
1145                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1146                  * the runqueue lock when things look like they will
1147                  * work out!
1148                  */
1149                 rq = task_rq(p);
1150
1151                 /*
1152                  * If the task is actively running on another CPU
1153                  * still, just relax and busy-wait without holding
1154                  * any locks.
1155                  *
1156                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1157                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1158                  * But we don't care, since "task_running()" will
1159                  * return false if the runqueue has changed and p
1160                  * is actually now running somewhere else!
1161                  */
1162                 while (task_running(rq, p)) {
1163                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1164                                 return 0;
1165                         cpu_relax();
1166                 }
1167
1168                 /*
1169                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1170                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1171                  * just go back and repeat.
1172                  */
1173                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1174                 trace_sched_wait_task(p);
1175                 running = task_running(rq, p);
1176                 on_rq = p->on_rq;
1177                 ncsw = 0;
1178                 if (!match_state || p->state == match_state)
1179                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1180                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1181
1182                 /*
1183                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1184                  */
1185                 if (unlikely(!ncsw))
1186                         break;
1187
1188                 /*
1189                  * Was it really running after all now that we
1190                  * checked with the proper locks actually held?
1191                  *
1192                  * Oops. Go back and try again..
1193                  */
1194                 if (unlikely(running)) {
1195                         cpu_relax();
1196                         continue;
1197                 }
1198
1199                 /*
1200                  * It's not enough that it's not actively running,
1201                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1202                  * preempted!
1203                  *
1204                  * So if it was still runnable (but just not actively
1205                  * running right now), it's preempted, and we should
1206                  * yield - it could be a while.
1207                  */
1208                 if (unlikely(on_rq)) {
1209                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1210
1211                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1212                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1213                         continue;
1214                 }
1215
1216                 /*
1217                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1218                  * runnable, which means that it will never become
1219                  * running in the future either. We're all done!
1220                  */
1221                 break;
1222         }
1223
1224         return ncsw;
1225 }
1226
1227 /***
1228  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1229  * @p: the to-be-kicked thread
1230  *
1231  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1232  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1233  *
1234  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1235  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1236  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1237  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1238  * achieved as well.
1239  */
1240 void kick_process(struct task_struct *p)
1241 {
1242         int cpu;
1243
1244         preempt_disable();
1245         cpu = task_cpu(p);
1246         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1247                 smp_send_reschedule(cpu);
1248         preempt_enable();
1249 }
1250 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1251 #endif /* CONFIG_SMP */
1252
1253 #ifdef CONFIG_SMP
1254 /*
1255  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1256  */
1257 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1258 {
1259         int nid = cpu_to_node(cpu);
1260         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1261         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1262         int dest_cpu;
1263
1264         /*
1265          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1266          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1267          * select the cpu on the other node.
1268          */
1269         if (nid != -1) {
1270                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1271
1272                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1273                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1274                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1275                                 continue;
1276                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1277                                 continue;
1278                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1279                                 return dest_cpu;
1280                 }
1281         }
1282
1283         for (;;) {
1284                 /* Any allowed, online CPU? */
1285                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1286                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1287                                 continue;
1288                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1289                                 continue;
1290                         goto out;
1291                 }
1292
1293                 switch (state) {
1294                 case cpuset:
1295                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1296                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1297                         state = possible;
1298                         break;
1299
1300                 case possible:
1301                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1302                         state = fail;
1303                         break;
1304
1305                 case fail:
1306                         BUG();
1307                         break;
1308                 }
1309         }
1310
1311 out:
1312         if (state != cpuset) {
1313                 /*
1314                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1315                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1316                  * leave kernel.
1317                  */
1318                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1319                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1320                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1321                 }
1322         }
1323
1324         return dest_cpu;
1325 }
1326
1327 /*
1328  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1329  */
1330 static inline
1331 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1332 {
1333         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1334
1335         /*
1336          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1337          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1338          * cpu.
1339          *
1340          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1341          *
1342          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1343          *   not worry about this generic constraint ]
1344          */
1345         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1346                      !cpu_online(cpu)))
1347                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1348
1349         return cpu;
1350 }
1351
1352 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1353 {
1354         s64 diff = sample - *avg;
1355         *avg += diff >> 3;
1356 }
1357 #endif
1358
1359 static void
1360 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1361 {
1362 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1363         struct rq *rq = this_rq();
1364
1365 #ifdef CONFIG_SMP
1366         int this_cpu = smp_processor_id();
1367
1368         if (cpu == this_cpu) {
1369                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1370                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1371         } else {
1372                 struct sched_domain *sd;
1373
1374                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1375                 rcu_read_lock();
1376                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1377                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1378                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1379                                 break;
1380                         }
1381                 }
1382                 rcu_read_unlock();
1383         }
1384
1385         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1386                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1387
1388 #endif /* CONFIG_SMP */
1389
1390         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1391         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1392
1393         if (wake_flags & WF_SYNC)
1394                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1395
1396 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1397 }
1398
1399 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1400 {
1401         activate_task(rq, p, en_flags);
1402         p->on_rq = 1;
1403
1404         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1405         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1406                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1407 }
1408
1409 /*
1410  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1411  */
1412 static void
1413 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1414 {
1415         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1416         trace_sched_wakeup(p, true);
1417
1418         p->state = TASK_RUNNING;
1419 #ifdef CONFIG_SMP
1420         if (p->sched_class->task_woken)
1421                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1422
1423         if (rq->idle_stamp) {
1424                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1425                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1426
1427                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1428
1429                 if (rq->avg_idle > max)
1430                         rq->avg_idle = max;
1431
1432                 rq->idle_stamp = 0;
1433         }
1434 #endif
1435 }
1436
1437 static void
1438 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1439 {
1440 #ifdef CONFIG_SMP
1441         if (p->sched_contributes_to_load)
1442                 rq->nr_uninterruptible--;
1443 #endif
1444
1445         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1446         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1447 }
1448
1449 /*
1450  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1451  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1452  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1453  * the task is still ->on_rq.
1454  */
1455 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1456 {
1457         struct rq *rq;
1458         int ret = 0;
1459
1460         rq = __task_rq_lock(p);
1461         if (p->on_rq) {
1462                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1463                 update_rq_clock(rq);
1464                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1465                 ret = 1;
1466         }
1467         __task_rq_unlock(rq);
1468
1469         return ret;
1470 }
1471
1472 #ifdef CONFIG_SMP
1473 static void sched_ttwu_pending(void)
1474 {
1475         struct rq *rq = this_rq();
1476         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1477         struct task_struct *p;
1478
1479         raw_spin_lock(&rq->lock);
1480
1481         while (llist) {
1482                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1483                 llist = llist_next(llist);
1484                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1485         }
1486
1487         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1488 }
1489
1490 void scheduler_ipi(void)
1491 {
1492         /*
1493          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1494          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1495          * this IPI.
1496          */
1497         if (tif_need_resched())
1498                 set_preempt_need_resched();
1499
1500         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1501                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1502                         && !got_nohz_idle_kick())
1503                 return;
1504
1505         /*
1506          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1507          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1508          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1509          * we do call them.
1510          *
1511          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1512          * properly.
1513          *
1514          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1515          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1516          * somewhat pessimize the simple resched case.
1517          */
1518         irq_enter();
1519         tick_nohz_full_check();
1520         sched_ttwu_pending();
1521
1522         /*
1523          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1524          */
1525         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1526                 this_rq()->idle_balance = 1;
1527                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1528         }
1529         irq_exit();
1530 }
1531
1532 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1533 {
1534         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1535                 smp_send_reschedule(cpu);
1536 }
1537
1538 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1539 {
1540         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1541 }
1542 #endif /* CONFIG_SMP */
1543
1544 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1545 {
1546         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1547
1548 #if defined(CONFIG_SMP)
1549         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1550                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1551                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1552                 return;
1553         }
1554 #endif
1555
1556         raw_spin_lock(&rq->lock);
1557         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1558         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1559 }
1560
1561 /**
1562  * try_to_wake_up - wake up a thread
1563  * @p: the thread to be awakened
1564  * @state: the mask of task states that can be woken
1565  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1566  *
1567  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1568  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1569  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1570  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1571  * runnable without the overhead of this.
1572  *
1573  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1574  * or @state didn't match @p's state.
1575  */
1576 static int
1577 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1578 {
1579         unsigned long flags;
1580         int cpu, success = 0;
1581
1582         /*
1583          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1584          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1585          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1586          * set_current_state() the waiting thread does.
1587          */
1588         smp_mb__before_spinlock();
1589         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1590         if (!(p->state & state))
1591                 goto out;
1592
1593         success = 1; /* we're going to change ->state */
1594         cpu = task_cpu(p);
1595
1596         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1597                 goto stat;
1598
1599 #ifdef CONFIG_SMP
1600         /*
1601          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1602          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1603          */
1604         while (p->on_cpu)
1605                 cpu_relax();
1606         /*
1607          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1608          */
1609         smp_rmb();
1610
1611         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1612         p->state = TASK_WAKING;
1613
1614         if (p->sched_class->task_waking)
1615                 p->sched_class->task_waking(p);
1616
1617         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1618         if (task_cpu(p) != cpu) {
1619                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1620                 set_task_cpu(p, cpu);
1621         }
1622 #endif /* CONFIG_SMP */
1623
1624         ttwu_queue(p, cpu);
1625 stat:
1626         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1627 out:
1628         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1629
1630         return success;
1631 }
1632
1633 /**
1634  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1635  * @p: the thread to be awakened
1636  *
1637  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1638  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1639  * the current task.
1640  */
1641 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1642 {
1643         struct rq *rq = task_rq(p);
1644
1645         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1646             WARN_ON_ONCE(p == current))
1647                 return;
1648
1649         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1650
1651         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1652                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1653                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1654                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1655         }
1656
1657         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1658                 goto out;
1659
1660         if (!p->on_rq)
1661                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1662
1663         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1664         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1665 out:
1666         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1667 }
1668
1669 /**
1670  * wake_up_process - Wake up a specific process
1671  * @p: The process to be woken up.
1672  *
1673  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1674  * processes.
1675  *
1676  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1677  *
1678  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1679  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1680  */
1681 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1682 {
1683         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1684         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1687
1688 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1689 {
1690         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1691 }
1692
1693 /*
1694  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1695  * p is forked by current.
1696  *
1697  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1698  */
1699 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1700 {
1701         p->on_rq                        = 0;
1702
1703         p->se.on_rq                     = 0;
1704         p->se.exec_start                = 0;
1705         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1706         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1707         p->se.nr_migrations             = 0;
1708         p->se.vruntime                  = 0;
1709         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1710
1711 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1712         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1713 #endif
1714
1715         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1716
1717 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1718         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1719 #endif
1720
1721 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1722         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1723                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1724                 p->mm->numa_next_reset = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1725                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1726         }
1727
1728         p->node_stamp = 0ULL;
1729         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1730         p->numa_migrate_seq = 1;
1731         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1732         p->numa_preferred_nid = -1;
1733         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1734         p->numa_faults = NULL;
1735         p->numa_faults_buffer = NULL;
1736 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1737 }
1738
1739 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1740 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1741 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1742 {
1743         if (enabled)
1744                 sched_feat_set("NUMA");
1745         else
1746                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1747 }
1748 #else
1749 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1750
1751 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1752 {
1753         numabalancing_enabled = enabled;
1754 }
1755 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1756 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1757
1758 /*
1759  * fork()/clone()-time setup:
1760  */
1761 void sched_fork(struct task_struct *p)
1762 {
1763         unsigned long flags;
1764         int cpu = get_cpu();
1765
1766         __sched_fork(p);
1767         /*
1768          * We mark the process as running here. This guarantees that
1769          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1770          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1771          */
1772         p->state = TASK_RUNNING;
1773
1774         /*
1775          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1776          */
1777         p->prio = current->normal_prio;
1778
1779         /*
1780          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1781          */
1782         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1783                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1784                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1785                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1786                         p->rt_priority = 0;
1787                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1788                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1789
1790                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1791                 set_load_weight(p);
1792
1793                 /*
1794                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1795                  * fulfilled its duty:
1796                  */
1797                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1798         }
1799
1800         if (!rt_prio(p->prio))
1801                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1802
1803         if (p->sched_class->task_fork)
1804                 p->sched_class->task_fork(p);
1805
1806         /*
1807          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1808          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1809          * is ran before sched_fork().
1810          *
1811          * Silence PROVE_RCU.
1812          */
1813         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1814         set_task_cpu(p, cpu);
1815         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1816
1817 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1818         if (likely(sched_info_on()))
1819                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1820 #endif
1821 #if defined(CONFIG_SMP)
1822         p->on_cpu = 0;
1823 #endif
1824         init_task_preempt_count(p);
1825 #ifdef CONFIG_SMP
1826         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1827 #endif
1828
1829         put_cpu();
1830 }
1831
1832 /*
1833  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1834  *
1835  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1836  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1837  * on the runqueue and wakes it.
1838  */
1839 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1840 {
1841         unsigned long flags;
1842         struct rq *rq;
1843
1844         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1845 #ifdef CONFIG_SMP
1846         /*
1847          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1848          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1849          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1850          */
1851         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
1852 #endif
1853
1854         /* Initialize new task's runnable average */
1855         init_task_runnable_average(p);
1856         rq = __task_rq_lock(p);
1857         activate_task(rq, p, 0);
1858         p->on_rq = 1;
1859         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1860         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1861 #ifdef CONFIG_SMP
1862         if (p->sched_class->task_woken)
1863                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1864 #endif
1865         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1866 }
1867
1868 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1869
1870 /**
1871  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1872  * @notifier: notifier struct to register
1873  */
1874 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1875 {
1876         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1877 }
1878 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1879
1880 /**
1881  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1882  * @notifier: notifier struct to unregister
1883  *
1884  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1885  */
1886 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1887 {
1888         hlist_del(&notifier->link);
1889 }
1890 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1891
1892 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1893 {
1894         struct preempt_notifier *notifier;
1895
1896         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1897                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1898 }
1899
1900 static void
1901 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1902                                  struct task_struct *next)
1903 {
1904         struct preempt_notifier *notifier;
1905
1906         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1907                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1908 }
1909
1910 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1911
1912 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1913 {
1914 }
1915
1916 static void
1917 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1918                                  struct task_struct *next)
1919 {
1920 }
1921
1922 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1923
1924 /**
1925  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1926  * @rq: the runqueue preparing to switch
1927  * @prev: the current task that is being switched out
1928  * @next: the task we are going to switch to.
1929  *
1930  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1931  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1932  * switch.
1933  *
1934  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1935  * hooks.
1936  */
1937 static inline void
1938 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1939                     struct task_struct *next)
1940 {
1941         trace_sched_switch(prev, next);
1942         sched_info_switch(rq, prev, next);
1943         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1944         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1945         prepare_lock_switch(rq, next);
1946         prepare_arch_switch(next);
1947 }
1948
1949 /**
1950  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1951  * @rq: runqueue associated with task-switch
1952  * @prev: the thread we just switched away from.
1953  *
1954  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1955  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1956  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1957  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1958  *
1959  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1960  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1961  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1962  * details.)
1963  */
1964 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1965         __releases(rq->lock)
1966 {
1967         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1968         long prev_state;
1969
1970         rq->prev_mm = NULL;
1971
1972         /*
1973          * A task struct has one reference for the use as "current".
1974          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1975          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1976          * the scheduled task must drop that reference.
1977          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1978          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1979          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1980          * be dropped twice.
1981          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1982          */
1983         prev_state = prev->state;
1984         vtime_task_switch(prev);
1985         finish_arch_switch(prev);
1986         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1987         finish_lock_switch(rq, prev);
1988         finish_arch_post_lock_switch();
1989
1990         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1991         if (mm)
1992                 mmdrop(mm);
1993         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1994                 task_numa_free(prev);
1995
1996                 /*
1997                  * Remove function-return probe instances associated with this
1998                  * task and put them back on the free list.
1999                  */
2000                 kprobe_flush_task(prev);
2001                 put_task_struct(prev);
2002         }
2003
2004         tick_nohz_task_switch(current);
2005 }
2006
2007 #ifdef CONFIG_SMP
2008
2009 /* assumes rq->lock is held */
2010 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2011 {
2012         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2013                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2014 }
2015
2016 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2017 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2018 {
2019         if (rq->post_schedule) {
2020                 unsigned long flags;
2021
2022                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2023                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2024                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2025                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2026
2027                 rq->post_schedule = 0;
2028         }
2029 }
2030
2031 #else
2032
2033 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2034 {
2035 }
2036
2037 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2038 {
2039 }
2040
2041 #endif
2042
2043 /**
2044  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2045  * @prev: the thread we just switched away from.
2046  */
2047 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2048         __releases(rq->lock)
2049 {
2050         struct rq *rq = this_rq();
2051
2052         finish_task_switch(rq, prev);
2053
2054         /*
2055          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2056          * task_switch?
2057          */
2058         post_schedule(rq);
2059
2060 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2061         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2062         preempt_enable();
2063 #endif
2064         if (current->set_child_tid)
2065                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2066 }
2067
2068 /*
2069  * context_switch - switch to the new MM and the new
2070  * thread's register state.
2071  */
2072 static inline void
2073 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2074                struct task_struct *next)
2075 {
2076         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2077
2078         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2079
2080         mm = next->mm;
2081         oldmm = prev->active_mm;
2082         /*
2083          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2084          * combine the page table reload and the switch backend into
2085          * one hypercall.
2086          */
2087         arch_start_context_switch(prev);
2088
2089         if (!mm) {
2090                 next->active_mm = oldmm;
2091                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2092                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2093         } else
2094                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2095
2096         if (!prev->mm) {
2097                 prev->active_mm = NULL;
2098                 rq->prev_mm = oldmm;
2099         }
2100         /*
2101          * Since the runqueue lock will be released by the next
2102          * task (which is an invalid locking op but in the case
2103          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2104          * do an early lockdep release here:
2105          */
2106 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2107         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2108 #endif
2109
2110         context_tracking_task_switch(prev, next);
2111         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2112         switch_to(prev, next, prev);
2113
2114         barrier();
2115         /*
2116          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2117          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2118          * frame will be invalid.
2119          */
2120         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2121 }
2122
2123 /*
2124  * nr_running and nr_context_switches:
2125  *
2126  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2127  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2128  */
2129 unsigned long nr_running(void)
2130 {
2131         unsigned long i, sum = 0;
2132
2133         for_each_online_cpu(i)
2134                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2135
2136         return sum;
2137 }
2138
2139 unsigned long long nr_context_switches(void)
2140 {
2141         int i;
2142         unsigned long long sum = 0;
2143
2144         for_each_possible_cpu(i)
2145                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2146
2147         return sum;
2148 }
2149
2150 unsigned long nr_iowait(void)
2151 {
2152         unsigned long i, sum = 0;
2153
2154         for_each_possible_cpu(i)
2155                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2156
2157         return sum;
2158 }
2159
2160 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2161 {
2162         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2163         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2164 }
2165
2166 #ifdef CONFIG_SMP
2167
2168 /*
2169  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2170  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2171  */
2172 void sched_exec(void)
2173 {
2174         struct task_struct *p = current;
2175         unsigned long flags;
2176         int dest_cpu;
2177
2178         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2179         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2180         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2181                 goto unlock;
2182
2183         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2184                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2185
2186                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2187                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2188                 return;
2189         }
2190 unlock:
2191         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2192 }
2193
2194 #endif
2195
2196 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2197 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2198
2199 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2200 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2201
2202 /*
2203  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2204  * @p in case that task is currently running.
2205  *
2206  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2207  */
2208 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2209 {
2210         u64 ns = 0;
2211
2212         if (task_current(rq, p)) {
2213                 update_rq_clock(rq);
2214                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2215                 if ((s64)ns < 0)
2216                         ns = 0;
2217         }
2218
2219         return ns;
2220 }
2221
2222 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2223 {
2224         unsigned long flags;
2225         struct rq *rq;
2226         u64 ns = 0;
2227
2228         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2229         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2230         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2231
2232         return ns;
2233 }
2234
2235 /*
2236  * Return accounted runtime for the task.
2237  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2238  * pending runtime that have not been accounted yet.
2239  */
2240 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2241 {
2242         unsigned long flags;
2243         struct rq *rq;
2244         u64 ns = 0;
2245
2246         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2247         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2248         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2249
2250         return ns;
2251 }
2252
2253 /*
2254  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2255  * We call it with interrupts disabled.
2256  */
2257 void scheduler_tick(void)
2258 {
2259         int cpu = smp_processor_id();
2260         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2261         struct task_struct *curr = rq->curr;
2262
2263         sched_clock_tick();
2264
2265         raw_spin_lock(&rq->lock);
2266         update_rq_clock(rq);
2267         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2268         update_cpu_load_active(rq);
2269         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2270
2271         perf_event_task_tick();
2272
2273 #ifdef CONFIG_SMP
2274         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2275         trigger_load_balance(rq, cpu);
2276 #endif
2277         rq_last_tick_reset(rq);
2278 }
2279
2280 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2281 /**
2282  * scheduler_tick_max_deferment
2283  *
2284  * Keep at least one tick per second when a single
2285  * active task is running because the scheduler doesn't
2286  * yet completely support full dynticks environment.
2287  *
2288  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2289  * balancing, etc... continue to move forward, even
2290  * with a very low granularity.
2291  *
2292  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2293  */
2294 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2295 {
2296         struct rq *rq = this_rq();
2297         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2298
2299         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2300
2301         if (time_before_eq(next, now))
2302                 return 0;
2303
2304         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2305 }
2306 #endif
2307
2308 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2309 {
2310         if (in_lock_functions(addr)) {
2311                 addr = CALLER_ADDR2;
2312                 if (in_lock_functions(addr))
2313                         addr = CALLER_ADDR3;
2314         }
2315         return addr;
2316 }
2317
2318 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2319                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2320
2321 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2322 {
2323 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2324         /*
2325          * Underflow?
2326          */
2327         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2328                 return;
2329 #endif
2330         __preempt_count_add(val);
2331 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2332         /*
2333          * Spinlock count overflowing soon?
2334          */
2335         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2336                                 PREEMPT_MASK - 10);
2337 #endif
2338         if (preempt_count() == val)
2339                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2340 }
2341 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2342
2343 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2344 {
2345 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2346         /*
2347          * Underflow?
2348          */
2349         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2350                 return;
2351         /*
2352          * Is the spinlock portion underflowing?
2353          */
2354         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2355                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2356                 return;
2357 #endif
2358
2359         if (preempt_count() == val)
2360                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2361         __preempt_count_sub(val);
2362 }
2363 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2364
2365 #endif
2366
2367 /*
2368  * Print scheduling while atomic bug:
2369  */
2370 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2371 {
2372         if (oops_in_progress)
2373                 return;
2374
2375         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2376                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2377
2378         debug_show_held_locks(prev);
2379         print_modules();
2380         if (irqs_disabled())
2381                 print_irqtrace_events(prev);
2382         dump_stack();
2383         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2384 }
2385
2386 /*
2387  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2388  */
2389 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2390 {
2391         /*
2392          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2393          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2394          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2395          */
2396         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2397                 __schedule_bug(prev);
2398         rcu_sleep_check();
2399
2400         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2401
2402         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2403 }
2404
2405 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2406 {
2407         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2408                 update_rq_clock(rq);
2409         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2410 }
2411
2412 /*
2413  * Pick up the highest-prio task:
2414  */
2415 static inline struct task_struct *
2416 pick_next_task(struct rq *rq)
2417 {
2418         const struct sched_class *class;
2419         struct task_struct *p;
2420
2421         /*
2422          * Optimization: we know that if all tasks are in
2423          * the fair class we can call that function directly:
2424          */
2425         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2426                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2427                 if (likely(p))
2428                         return p;
2429         }
2430
2431         for_each_class(class) {
2432                 p = class->pick_next_task(rq);
2433                 if (p)
2434                         return p;
2435         }
2436
2437         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2438 }
2439
2440 /*
2441  * __schedule() is the main scheduler function.
2442  *
2443  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2444  *
2445  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2446  *
2447  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2448  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2449  *
2450  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2451  *      interrupt handler scheduler_tick().
2452  *
2453  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2454  *      task to the run-queue and that's it.
2455  *
2456  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2457  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2458  *      called on the nearest possible occasion:
2459  *
2460  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2461  *
2462  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2463  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2464  *           spin_unlock()!)
2465  *
2466  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2467  *           preemptible context
2468  *
2469  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2470  *         then at the next:
2471  *
2472  *          - cond_resched() call
2473  *          - explicit schedule() call
2474  *          - return from syscall or exception to user-space
2475  *          - return from interrupt-handler to user-space
2476  */
2477 static void __sched __schedule(void)
2478 {
2479         struct task_struct *prev, *next;
2480         unsigned long *switch_count;
2481         struct rq *rq;
2482         int cpu;
2483
2484 need_resched:
2485         preempt_disable();
2486         cpu = smp_processor_id();
2487         rq = cpu_rq(cpu);
2488         rcu_note_context_switch(cpu);
2489         prev = rq->curr;
2490
2491         schedule_debug(prev);
2492
2493         if (sched_feat(HRTICK))
2494                 hrtick_clear(rq);
2495
2496         /*
2497          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2498          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2499          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2500          */
2501         smp_mb__before_spinlock();
2502         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2503
2504         switch_count = &prev->nivcsw;
2505         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2506                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2507                         prev->state = TASK_RUNNING;
2508                 } else {
2509                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2510                         prev->on_rq = 0;
2511
2512                         /*
2513                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2514                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2515                          * concurrency.
2516                          */
2517                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2518                                 struct task_struct *to_wakeup;
2519
2520                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2521                                 if (to_wakeup)
2522                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2523                         }
2524                 }
2525                 switch_count = &prev->nvcsw;
2526         }
2527
2528         pre_schedule(rq, prev);
2529
2530         if (unlikely(!rq->nr_running))
2531                 idle_balance(cpu, rq);
2532
2533         put_prev_task(rq, prev);
2534         next = pick_next_task(rq);
2535         clear_tsk_need_resched(prev);
2536         clear_preempt_need_resched();
2537         rq->skip_clock_update = 0;
2538
2539         if (likely(prev != next)) {
2540                 rq->nr_switches++;
2541                 rq->curr = next;
2542                 ++*switch_count;
2543
2544                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2545                 /*
2546                  * The context switch have flipped the stack from under us
2547                  * and restored the local variables which were saved when
2548                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2549                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2550                  */
2551                 cpu = smp_processor_id();
2552                 rq = cpu_rq(cpu);
2553         } else
2554                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2555
2556         post_schedule(rq);
2557
2558         sched_preempt_enable_no_resched();
2559         if (need_resched())
2560                 goto need_resched;
2561 }
2562
2563 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2564 {
2565         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2566                 return;
2567         /*
2568          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2569          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2570          */
2571         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2572                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2573 }
2574
2575 asmlinkage void __sched schedule(void)
2576 {
2577         struct task_struct *tsk = current;
2578
2579         sched_submit_work(tsk);
2580         __schedule();
2581 }
2582 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2583
2584 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2585 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2586 {
2587         /*
2588          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2589          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2590          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2591          * we find a better solution.
2592          */
2593         user_exit();
2594         schedule();
2595         user_enter();
2596 }
2597 #endif
2598
2599 /**
2600  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2601  *
2602  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2603  */
2604 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2605 {
2606         sched_preempt_enable_no_resched();
2607         schedule();
2608         preempt_disable();
2609 }
2610
2611 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2612 /*
2613  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2614  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2615  * occur there and call schedule directly.
2616  */
2617 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2618 {
2619         /*
2620          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2621          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2622          */
2623         if (likely(!preemptible()))
2624                 return;
2625
2626         do {
2627                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2628                 __schedule();
2629                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2630
2631                 /*
2632                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2633                  * between schedule and now.
2634                  */
2635                 barrier();
2636         } while (need_resched());
2637 }
2638 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2639
2640 /*
2641  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2642  * off of irq context.
2643  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2644  * protect us against recursive calling from irq.
2645  */
2646 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2647 {
2648         enum ctx_state prev_state;
2649
2650         /* Catch callers which need to be fixed */
2651         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2652
2653         prev_state = exception_enter();
2654
2655         do {
2656                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2657                 local_irq_enable();
2658                 __schedule();
2659                 local_irq_disable();
2660                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2661
2662                 /*
2663                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2664                  * between schedule and now.
2665                  */
2666                 barrier();
2667         } while (need_resched());
2668
2669         exception_exit(prev_state);
2670 }
2671
2672 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2673
2674 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2675                           void *key)
2676 {
2677         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2678 }
2679 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2680
2681 /*
2682  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
2683  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
2684  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
2685  *
2686  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
2687  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
2688  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
2689  */
2690 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2691                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
2692 {
2693         wait_queue_t *curr, *next;
2694
2695         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
2696                 unsigned flags = curr->flags;
2697
2698                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
2699                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
2700                         break;
2701         }
2702 }
2703
2704 /**
2705  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
2706  * @q: the waitqueue
2707  * @mode: which threads
2708  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2709  * @key: is directly passed to the wakeup function
2710  *
2711  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2712  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2713  */
2714 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2715                         int nr_exclusive, void *key)
2716 {
2717         unsigned long flags;
2718
2719         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2720         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
2721         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2722 }
2723 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
2724
2725 /*
2726  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
2727  */
2728 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
2729 {
2730         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
2731 }
2732 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
2733
2734 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
2735 {
2736         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
2737 }
2738 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
2739
2740 /**
2741  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
2742  * @q: the waitqueue
2743  * @mode: which threads
2744  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2745  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
2746  *
2747  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
2748  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
2749  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
2750  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
2751  *
2752  * On UP it can prevent extra preemption.
2753  *
2754  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2755  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2756  */
2757 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2758                         int nr_exclusive, void *key)
2759 {
2760         unsigned long flags;
2761         int wake_flags = WF_SYNC;
2762
2763         if (unlikely(!q))
2764                 return;
2765
2766         if (unlikely(nr_exclusive != 1))
2767                 wake_flags = 0;
2768
2769         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2770         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
2771         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2772 }
2773 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
2774
2775 /*
2776  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
2777  */
2778 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
2779 {
2780         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
2781 }
2782 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
2783
2784 /**
2785  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2786  * @x:  holds the state of this particular completion
2787  *
2788  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2789  * awakened in the same order in which they were queued.
2790  *
2791  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2792  *
2793  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2794  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2795  */
2796 void complete(struct completion *x)
2797 {
2798         unsigned long flags;
2799
2800         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2801         x->done++;
2802         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
2803         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2804 }
2805 EXPORT_SYMBOL(complete);
2806
2807 /**
2808  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2809  * @x:  holds the state of this particular completion
2810  *
2811  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2812  *
2813  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2814  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2815  */
2816 void complete_all(struct completion *x)
2817 {
2818         unsigned long flags;
2819
2820         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2821         x->done += UINT_MAX/2;
2822         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
2823         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2826
2827 static inline long __sched
2828 do_wait_for_common(struct completion *x,
2829                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2830 {
2831         if (!x->done) {
2832                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2833
2834                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2835                 do {
2836                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2837                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2838                                 break;
2839                         }
2840                         __set_current_state(state);
2841                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2842                         timeout = action(timeout);
2843                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2844                 } while (!x->done && timeout);
2845                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2846                 if (!x->done)
2847                         return timeout;
2848         }
2849         x->done--;
2850         return timeout ?: 1;
2851 }
2852
2853 static inline long __sched
2854 __wait_for_common(struct completion *x,
2855                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2856 {
2857         might_sleep();
2858
2859         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2860         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2861         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2862         return timeout;
2863 }
2864
2865 static long __sched
2866 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2867 {
2868         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2869 }
2870
2871 static long __sched
2872 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2873 {
2874         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2875 }
2876
2877 /**
2878  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2879  * @x:  holds the state of this particular completion
2880  *
2881  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2882  * interruptible and there is no timeout.
2883  *
2884  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2885  * and interrupt capability. Also see complete().
2886  */
2887 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2888 {
2889         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2890 }
2891 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2892
2893 /**
2894  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2895  * @x:  holds the state of this particular completion
2896  * @timeout:  timeout value in jiffies
2897  *
2898  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2899  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2900  * interruptible.
2901  *
2902  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2903  * till timeout) if completed.
2904  */
2905 unsigned long __sched
2906 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2907 {
2908         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2909 }
2910 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2911
2912 /**
2913  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2914  * @x:  holds the state of this particular completion
2915  *
2916  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2917  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2918  * for IO.
2919  */
2920 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2921 {
2922         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2923 }
2924 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2925
2926 /**
2927  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2928  * @x:  holds the state of this particular completion
2929  * @timeout:  timeout value in jiffies
2930  *
2931  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2932  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2933  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2934  *
2935  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2936  * till timeout) if completed.
2937  */
2938 unsigned long __sched
2939 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2940 {
2941         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2942 }
2943 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2944
2945 /**
2946  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2947  * @x:  holds the state of this particular completion
2948  *
2949  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2950  * interruptible.
2951  *
2952  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2953  */
2954 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2955 {
2956         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2957         if (t == -ERESTARTSYS)
2958                 return t;
2959         return 0;
2960 }
2961 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2962
2963 /**
2964  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2965  * @x:  holds the state of this particular completion
2966  * @timeout:  timeout value in jiffies
2967  *
2968  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2969  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2970  *
2971  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2972  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2973  */
2974 long __sched
2975 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2976                                           unsigned long timeout)
2977 {
2978         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2979 }
2980 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2981
2982 /**
2983  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2984  * @x:  holds the state of this particular completion
2985  *
2986  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2987  * interrupted by a kill signal.
2988  *
2989  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2990  */
2991 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2992 {
2993         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2994         if (t == -ERESTARTSYS)
2995                 return t;
2996         return 0;
2997 }
2998 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
2999
3000 /**
3001  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3002  * @x:  holds the state of this particular completion
3003  * @timeout:  timeout value in jiffies
3004  *
3005  * This waits for either a completion of a specific task to be
3006  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3007  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3008  *
3009  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
3010  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
3011  */
3012 long __sched
3013 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3014                                      unsigned long timeout)
3015 {
3016         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3017 }
3018 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3019
3020 /**
3021  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3022  *      @x:     completion structure
3023  *
3024  *      Return: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3025  *               1 if a decrement succeeded.
3026  *
3027  *      If a completion is being used as a counting completion,
3028  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3029  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3030  *      is protecting is not available.
3031  */
3032 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3033 {
3034         unsigned long flags;
3035         int ret = 1;
3036
3037         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3038         if (!x->done)
3039                 ret = 0;
3040         else
3041                 x->done--;
3042         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3043         return ret;
3044 }
3045 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3046
3047 /**
3048  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3049  *      @x:     completion structure
3050  *
3051  *      Return: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3052  *               1 if there are no waiters.
3053  *
3054  */
3055 bool completion_done(struct completion *x)
3056 {
3057         unsigned long flags;
3058         int ret = 1;
3059
3060         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3061         if (!x->done)
3062                 ret = 0;
3063         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3064         return ret;
3065 }
3066 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3067
3068 static long __sched
3069 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3070 {
3071         unsigned long flags;
3072         wait_queue_t wait;
3073
3074         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3075
3076         __set_current_state(state);
3077
3078         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3079         __add_wait_queue(q, &wait);
3080         spin_unlock(&q->lock);
3081         timeout = schedule_timeout(timeout);
3082         spin_lock_irq(&q->lock);
3083         __remove_wait_queue(q, &wait);
3084         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3085
3086         return timeout;
3087 }
3088
3089 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3090 {
3091         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3092 }
3093 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3094
3095 long __sched
3096 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3097 {
3098         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3099 }
3100 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3101
3102 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3103 {
3104         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3105 }
3106 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3107
3108 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3109 {
3110         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3111 }
3112 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3113
3114 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3115
3116 /*
3117  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3118  * @p: task
3119  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3120  *
3121  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3122  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3123  *
3124  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3125  */
3126 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3127 {
3128         int oldprio, on_rq, running;
3129         struct rq *rq;
3130         const struct sched_class *prev_class;
3131
3132         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3133
3134         rq = __task_rq_lock(p);
3135
3136         /*
3137          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3138          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3139          *
3140          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3141          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3142          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3143          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3144          * with interrupts disabled and will complete the lock
3145          * protected section without being interrupted. So there is no
3146          * real need to boost.
3147          */
3148         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3149                 WARN_ON(p != rq->curr);
3150                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3151                 goto out_unlock;
3152         }
3153
3154         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3155         oldprio = p->prio;
3156         prev_class = p->sched_class;
3157         on_rq = p->on_rq;
3158         running = task_current(rq, p);
3159         if (on_rq)
3160                 dequeue_task(rq, p, 0);
3161         if (running)
3162                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3163
3164         if (rt_prio(prio))
3165                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3166         else
3167                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3168
3169         p->prio = prio;
3170
3171         if (running)
3172                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3173         if (on_rq)
3174                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3175
3176         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3177 out_unlock:
3178         __task_rq_unlock(rq);
3179 }
3180 #endif
3181 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3182 {
3183         int old_prio, delta, on_rq;
3184         unsigned long flags;
3185         struct rq *rq;
3186
3187         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3188                 return;
3189         /*
3190          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3191          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3192          */
3193         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3194         /*
3195          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3196          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3197          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3198          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3199          */
3200         if (task_has_rt_policy(p)) {
3201                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3202                 goto out_unlock;
3203         }
3204         on_rq = p->on_rq;
3205         if (on_rq)
3206                 dequeue_task(rq, p, 0);
3207
3208         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3209         set_load_weight(p);
3210         old_prio = p->prio;
3211         p->prio = effective_prio(p);
3212         delta = p->prio - old_prio;
3213
3214         if (on_rq) {
3215                 enqueue_task(rq, p, 0);
3216                 /*
3217                  * If the task increased its priority or is running and
3218                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3219                  */
3220                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3221                         resched_task(rq->curr);
3222         }
3223 out_unlock:
3224         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3225 }
3226 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3227
3228 /*
3229  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3230  * @p: task
3231  * @nice: nice value
3232  */
3233 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3234 {
3235         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3236         int nice_rlim = 20 - nice;
3237
3238         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3239                 capable(CAP_SYS_NICE));
3240 }
3241
3242 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3243
3244 /*
3245  * sys_nice - change the priority of the current process.
3246  * @increment: priority increment
3247  *
3248  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3249  * does similar things.
3250  */
3251 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3252 {
3253         long nice, retval;
3254
3255         /*
3256          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3257          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3258          * and we have a single winner.
3259          */
3260         if (increment < -40)
3261                 increment = -40;
3262         if (increment > 40)
3263                 increment = 40;
3264
3265         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3266         if (nice < -20)
3267                 nice = -20;
3268         if (nice > 19)
3269                 nice = 19;
3270
3271         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3272                 return -EPERM;
3273
3274         retval = security_task_setnice(current, nice);
3275         if (retval)
3276                 return retval;
3277
3278         set_user_nice(current, nice);
3279         return 0;
3280 }
3281
3282 #endif
3283
3284 /**
3285  * task_prio - return the priority value of a given task.
3286  * @p: the task in question.
3287  *
3288  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3289  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3290  * around 0, value goes from -16 to +15.
3291  */
3292 int task_prio(const struct task_struct *p)
3293 {
3294         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3295 }
3296
3297 /**
3298  * task_nice - return the nice value of a given task.
3299  * @p: the task in question.
3300  *
3301  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3302  */
3303 int task_nice(const struct task_struct *p)
3304 {
3305         return TASK_NICE(p);
3306 }
3307 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3308
3309 /**
3310  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3311  * @cpu: the processor in question.
3312  *
3313  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3314  */
3315 int idle_cpu(int cpu)
3316 {
3317         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3318
3319         if (rq->curr != rq->idle)
3320                 return 0;
3321
3322         if (rq->nr_running)
3323                 return 0;
3324
3325 #ifdef CONFIG_SMP
3326         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3327                 return 0;
3328 #endif
3329
3330         return 1;
3331 }
3332
3333 /**
3334  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3335  * @cpu: the processor in question.
3336  *
3337  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3338  */
3339 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3340 {
3341         return cpu_rq(cpu)->idle;
3342 }
3343
3344 /**
3345  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3346  * @pid: the pid in question.
3347  *
3348  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3349  */
3350 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3351 {
3352         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3353 }
3354
3355 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3356 static void
3357 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3358 {
3359         p->policy = policy;
3360         p->rt_priority = prio;
3361         p->normal_prio = normal_prio(p);
3362         /* we are holding p->pi_lock already */
3363         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3364         if (rt_prio(p->prio))
3365                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3366         else
3367                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3368         set_load_weight(p);
3369 }
3370
3371 /*
3372  * check the target process has a UID that matches the current process's
3373  */
3374 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3375 {
3376         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3377         bool match;
3378
3379         rcu_read_lock();
3380         pcred = __task_cred(p);
3381         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3382                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3383         rcu_read_unlock();
3384         return match;
3385 }
3386
3387 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3388                                 const struct sched_param *param, bool user)
3389 {
3390         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3391         unsigned long flags;
3392         const struct sched_class *prev_class;
3393         struct rq *rq;
3394         int reset_on_fork;
3395
3396         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3397         BUG_ON(in_interrupt());
3398 recheck:
3399         /* double check policy once rq lock held */
3400         if (policy < 0) {
3401                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3402                 policy = oldpolicy = p->policy;
3403         } else {
3404                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3405                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3406
3407                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3408                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3409                                 policy != SCHED_IDLE)
3410                         return -EINVAL;
3411         }
3412
3413         /*
3414          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3415          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3416          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3417          */
3418         if (param->sched_priority < 0 ||
3419             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3420             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3421                 return -EINVAL;
3422         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3423                 return -EINVAL;
3424
3425         /*
3426          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3427          */
3428         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3429                 if (rt_policy(policy)) {
3430                         unsigned long rlim_rtprio =
3431                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3432
3433                         /* can't set/change the rt policy */
3434                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3435                                 return -EPERM;
3436
3437                         /* can't increase priority */
3438                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3439                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3440                                 return -EPERM;
3441                 }
3442
3443                 /*
3444                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3445                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3446                  */
3447                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3448                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3449                                 return -EPERM;
3450                 }
3451
3452                 /* can't change other user's priorities */
3453                 if (!check_same_owner(p))
3454                         return -EPERM;
3455
3456                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3457                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3458                         return -EPERM;
3459         }
3460
3461         if (user) {
3462                 retval = security_task_setscheduler(p);
3463                 if (retval)
3464                         return retval;
3465         }
3466
3467         /*
3468          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3469          * changing the priority of the task:
3470          *
3471          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3472          * runqueue lock must be held.
3473          */
3474         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3475
3476         /*
3477          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3478          */
3479         if (p == rq->stop) {
3480                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3481                 return -EINVAL;
3482         }
3483
3484         /*
3485          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3486          */
3487         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3488                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3489                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3490                 return 0;
3491         }
3492
3493 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3494         if (user) {
3495                 /*
3496                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3497                  * assigned.
3498                  */
3499                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3500                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3501                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3502                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3503                         return -EPERM;
3504                 }
3505         }
3506 #endif
3507
3508         /* recheck policy now with rq lock held */
3509         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3510                 policy = oldpolicy = -1;
3511                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3512                 goto recheck;
3513         }
3514         on_rq = p->on_rq;
3515         running = task_current(rq, p);
3516         if (on_rq)
3517                 dequeue_task(rq, p, 0);
3518         if (running)
3519                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3520
3521         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3522
3523         oldprio = p->prio;
3524         prev_class = p->sched_class;
3525         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3526
3527         if (running)
3528                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3529         if (on_rq)
3530                 enqueue_task(rq, p, 0);
3531
3532         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3533         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3534
3535         rt_mutex_adjust_pi(p);
3536
3537         return 0;
3538 }
3539
3540 /**
3541  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3542  * @p: the task in question.
3543  * @policy: new policy.
3544  * @param: structure containing the new RT priority.
3545  *
3546  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3547  *
3548  * NOTE that the task may be already dead.
3549  */
3550 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3551                        const struct sched_param *param)
3552 {
3553         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3554 }
3555 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3556
3557 /**
3558  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3559  * @p: the task in question.
3560  * @policy: new policy.
3561  * @param: structure containing the new RT priority.
3562  *
3563  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3564  * current context has permission.  For example, this is needed in
3565  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3566  * but our caller might not have that capability.
3567  *
3568  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3569  */
3570 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3571                                const struct sched_param *param)
3572 {
3573         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3574 }
3575
3576 static int
3577 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3578 {
3579         struct sched_param lparam;
3580         struct task_struct *p;
3581         int retval;
3582
3583         if (!param || pid < 0)
3584                 return -EINVAL;
3585         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3586                 return -EFAULT;
3587
3588         rcu_read_lock();
3589         retval = -ESRCH;
3590         p = find_process_by_pid(pid);
3591         if (p != NULL)
3592                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3593         rcu_read_unlock();
3594
3595         return retval;
3596 }
3597
3598 /**
3599  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3600  * @pid: the pid in question.
3601  * @policy: new policy.
3602  * @param: structure containing the new RT priority.
3603  *
3604  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3605  */
3606 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3607                 struct sched_param __user *, param)
3608 {
3609         /* negative values for policy are not valid */
3610         if (policy < 0)
3611                 return -EINVAL;
3612
3613         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3614 }
3615
3616 /**
3617  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3618  * @pid: the pid in question.
3619  * @param: structure containing the new RT priority.
3620  *
3621  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3622  */
3623 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3624 {
3625         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3626 }
3627
3628 /**
3629  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3630  * @pid: the pid in question.
3631  *
3632  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3633  * code.
3634  */
3635 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3636 {
3637         struct task_struct *p;
3638         int retval;
3639
3640         if (pid < 0)
3641                 return -EINVAL;
3642
3643         retval = -ESRCH;
3644         rcu_read_lock();
3645         p = find_process_by_pid(pid);
3646         if (p) {
3647                 retval = security_task_getscheduler(p);
3648                 if (!retval)
3649                         retval = p->policy
3650                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3651         }
3652         rcu_read_unlock();
3653         return retval;
3654 }
3655
3656 /**
3657  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3658  * @pid: the pid in question.
3659  * @param: structure containing the RT priority.
3660  *
3661  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3662  * code.
3663  */
3664 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3665 {
3666         struct sched_param lp;
3667         struct task_struct *p;
3668         int retval;
3669
3670         if (!param || pid < 0)
3671                 return -EINVAL;
3672
3673         rcu_read_lock();
3674         p = find_process_by_pid(pid);
3675         retval = -ESRCH;
3676         if (!p)
3677                 goto out_unlock;
3678
3679         retval = security_task_getscheduler(p);
3680         if (retval)
3681                 goto out_unlock;
3682
3683         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3684         rcu_read_unlock();
3685
3686         /*
3687          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3688          */
3689         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3690
3691         return retval;
3692
3693 out_unlock:
3694         rcu_read_unlock();
3695         return retval;
3696 }
3697
3698 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3699 {
3700         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3701         struct task_struct *p;
3702         int retval;
3703
3704         get_online_cpus();
3705         rcu_read_lock();
3706
3707         p = find_process_by_pid(pid);
3708         if (!p) {
3709                 rcu_read_unlock();
3710                 put_online_cpus();
3711                 return -ESRCH;
3712         }
3713
3714         /* Prevent p going away */
3715         get_task_struct(p);
3716         rcu_read_unlock();
3717
3718         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3719                 retval = -EINVAL;
3720                 goto out_put_task;
3721         }
3722         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3723                 retval = -ENOMEM;
3724                 goto out_put_task;
3725         }
3726         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3727                 retval = -ENOMEM;
3728                 goto out_free_cpus_allowed;
3729         }
3730         retval = -EPERM;
3731         if (!check_same_owner(p)) {
3732                 rcu_read_lock();
3733                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3734                         rcu_read_unlock();
3735                         goto out_unlock;
3736                 }
3737                 rcu_read_unlock();
3738         }
3739
3740         retval = security_task_setscheduler(p);
3741         if (retval)
3742                 goto out_unlock;
3743
3744         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3745         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3746 again:
3747         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3748
3749         if (!retval) {
3750                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3751                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3752                         /*
3753                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3754                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3755                          * cpuset's cpus_allowed
3756                          */
3757                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3758                         goto again;
3759                 }
3760         }
3761 out_unlock:
3762         free_cpumask_var(new_mask);
3763 out_free_cpus_allowed:
3764         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3765 out_put_task:
3766         put_task_struct(p);
3767         put_online_cpus();
3768         return retval;
3769 }
3770
3771 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3772                              struct cpumask *new_mask)
3773 {
3774         if (len < cpumask_size())
3775                 cpumask_clear(new_mask);
3776         else if (len > cpumask_size())
3777                 len = cpumask_size();
3778
3779         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3780 }
3781
3782 /**
3783  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3784  * @pid: pid of the process
3785  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3786  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3787  *
3788  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3789  */
3790 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3791                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3792 {
3793         cpumask_var_t new_mask;
3794         int retval;
3795
3796         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3797                 return -ENOMEM;
3798
3799         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3800         if (retval == 0)
3801                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3802         free_cpumask_var(new_mask);
3803         return retval;
3804 }
3805
3806 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3807 {
3808         struct task_struct *p;
3809         unsigned long flags;
3810         int retval;
3811
3812         get_online_cpus();
3813         rcu_read_lock();
3814
3815         retval = -ESRCH;
3816         p = find_process_by_pid(pid);
3817         if (!p)
3818                 goto out_unlock;
3819
3820         retval = security_task_getscheduler(p);
3821         if (retval)
3822                 goto out_unlock;
3823
3824         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3825         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
3826         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3827
3828 out_unlock:
3829         rcu_read_unlock();
3830         put_online_cpus();
3831
3832         return retval;
3833 }
3834
3835 /**
3836  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3837  * @pid: pid of the process
3838  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3839  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3840  *
3841  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3842  */
3843 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3844                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3845 {
3846         int ret;
3847         cpumask_var_t mask;
3848
3849         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3850                 return -EINVAL;
3851         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3852                 return -EINVAL;
3853
3854         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3855                 return -ENOMEM;
3856
3857         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3858         if (ret == 0) {
3859                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3860
3861                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3862                         ret = -EFAULT;
3863                 else
3864                         ret = retlen;
3865         }
3866         free_cpumask_var(mask);
3867
3868         return ret;
3869 }
3870
3871 /**
3872  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3873  *
3874  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3875  * other threads running on this CPU then this function will return.
3876  *
3877  * Return: 0.
3878  */
3879 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3880 {
3881         struct rq *rq = this_rq_lock();
3882
3883         schedstat_inc(rq, yld_count);
3884         current->sched_class->yield_task(rq);
3885
3886         /*
3887          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3888          * no need to preempt or enable interrupts:
3889          */
3890         __release(rq->lock);
3891         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3892         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3893         sched_preempt_enable_no_resched();
3894
3895         schedule();
3896
3897         return 0;
3898 }
3899
3900 static void __cond_resched(void)
3901 {
3902         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
3903         __schedule();
3904         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
3905 }
3906
3907 int __sched _cond_resched(void)
3908 {
3909         if (should_resched()) {
3910                 __cond_resched();
3911                 return 1;
3912         }
3913         return 0;
3914 }
3915 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3916
3917 /*
3918  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3919  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3920  *
3921  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3922  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3923  * spin_unlock(), once by hand).
3924  */
3925 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3926 {
3927         int resched = should_resched();
3928         int ret = 0;
3929
3930         lockdep_assert_held(lock);
3931
3932         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3933                 spin_unlock(lock);
3934                 if (resched)
3935                         __cond_resched();
3936                 else
3937                         cpu_relax();
3938                 ret = 1;
3939                 spin_lock(lock);
3940         }
3941         return ret;
3942 }
3943 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3944
3945 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3946 {
3947         BUG_ON(!in_softirq());
3948
3949         if (should_resched()) {
3950                 local_bh_enable();
3951                 __cond_resched();
3952                 local_bh_disable();
3953                 return 1;
3954         }
3955         return 0;
3956 }
3957 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3958
3959 /**
3960  * yield - yield the current processor to other threads.
3961  *
3962  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3963  *
3964  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3965  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3966  * it, its already broken.
3967  *
3968  * Typical broken usage is:
3969  *
3970  * while (!event)
3971  *      yield();
3972  *
3973  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3974  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3975  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3976  *
3977  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3978  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3979  * If you still want to use yield(), do not!
3980  */
3981 void __sched yield(void)
3982 {
3983         set_current_state(TASK_RUNNING);
3984         sys_sched_yield();
3985 }
3986 EXPORT_SYMBOL(yield);
3987
3988 /**
3989  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3990  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3991  * processor it's on.
3992  * @p: target task
3993  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3994  *
3995  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3996  * can't go away on us before we can do any checks.
3997  *
3998  * Return:
3999  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4000  *      false (0) if we failed to boost the target.
4001  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4002  */
4003 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4004 {
4005         struct task_struct *curr = current;
4006         struct rq *rq, *p_rq;
4007         unsigned long flags;
4008         int yielded = 0;
4009
4010         local_irq_save(flags);
4011         rq = this_rq();
4012
4013 again:
4014         p_rq = task_rq(p);
4015         /*
4016          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4017          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4018          */
4019         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4020                 yielded = -ESRCH;
4021                 goto out_irq;
4022         }
4023
4024         double_rq_lock(rq, p_rq);
4025         while (task_rq(p) != p_rq) {
4026                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4027                 goto again;
4028         }
4029
4030         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4031                 goto out_unlock;
4032
4033         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4034                 goto out_unlock;
4035
4036         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4037                 goto out_unlock;
4038
4039         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4040         if (yielded) {
4041                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4042                 /*
4043                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4044                  * fairness.
4045                  */
4046                 if (preempt && rq != p_rq)
4047                         resched_task(p_rq->curr);
4048         }
4049
4050 out_unlock:
4051         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4052 out_irq:
4053         local_irq_restore(flags);
4054
4055         if (yielded > 0)
4056                 schedule();
4057
4058         return yielded;
4059 }
4060 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4061
4062 /*
4063  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4064  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4065  */
4066 void __sched io_schedule(void)
4067 {
4068         struct rq *rq = raw_rq();
4069
4070         delayacct_blkio_start();
4071         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4072         blk_flush_plug(current);
4073         current->in_iowait = 1;
4074         schedule();
4075         current->in_iowait = 0;
4076         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4077         delayacct_blkio_end();
4078 }
4079 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4080
4081 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4082 {
4083         struct rq *rq = raw_rq();
4084         long ret;
4085
4086         delayacct_blkio_start();
4087         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4088         blk_flush_plug(current);
4089         current->in_iowait = 1;
4090         ret = schedule_timeout(timeout);
4091         current->in_iowait = 0;
4092         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4093         delayacct_blkio_end();
4094         return ret;
4095 }
4096
4097 /**
4098  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4099  * @policy: scheduling class.
4100  *
4101  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4102  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4103  * On failure, a negative error code is returned.
4104  */
4105 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4106 {
4107         int ret = -EINVAL;
4108
4109         switch (policy) {
4110         case SCHED_FIFO:
4111         case SCHED_RR:
4112                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4113                 break;
4114         case SCHED_NORMAL:
4115         case SCHED_BATCH:
4116         case SCHED_IDLE:
4117                 ret = 0;
4118                 break;
4119         }
4120         return ret;
4121 }
4122
4123 /**
4124  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4125  * @policy: scheduling class.
4126  *
4127  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4128  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4129  * On failure, a negative error code is returned.
4130  */
4131 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4132 {
4133         int ret = -EINVAL;
4134
4135         switch (policy) {
4136         case SCHED_FIFO:
4137         case SCHED_RR:
4138                 ret = 1;
4139                 break;
4140         case SCHED_NORMAL:
4141         case SCHED_BATCH:
4142         case SCHED_IDLE:
4143                 ret = 0;
4144         }
4145         return ret;
4146 }
4147
4148 /**
4149  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4150  * @pid: pid of the process.
4151  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4152  *
4153  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4154  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4155  *
4156  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4157  * an error code.
4158  */
4159 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4160                 struct timespec __user *, interval)
4161 {
4162         struct task_struct *p;
4163         unsigned int time_slice;
4164         unsigned long flags;
4165         struct rq *rq;
4166         int retval;
4167         struct timespec t;
4168
4169         if (pid < 0)
4170                 return -EINVAL;
4171
4172         retval = -ESRCH;
4173         rcu_read_lock();
4174         p = find_process_by_pid(pid);
4175         if (!p)
4176                 goto out_unlock;
4177
4178         retval = security_task_getscheduler(p);
4179         if (retval)
4180                 goto out_unlock;
4181
4182         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4183         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4184         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4185
4186         rcu_read_unlock();
4187         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4188         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4189         return retval;
4190
4191 out_unlock:
4192         rcu_read_unlock();
4193         return retval;
4194 }
4195
4196 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4197
4198 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4199 {
4200         unsigned long free = 0;
4201         int ppid;
4202         unsigned state;
4203
4204         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4205         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4206                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4207 #if BITS_PER_LONG == 32
4208         if (state == TASK_RUNNING)
4209                 printk(KERN_CONT " running  ");
4210         else
4211                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4212 #else
4213         if (state == TASK_RUNNING)
4214                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4215         else
4216                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4217 #endif
4218 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4219         free = stack_not_used(p);
4220 #endif
4221         rcu_read_lock();
4222         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4223         rcu_read_unlock();
4224         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4225                 task_pid_nr(p), ppid,
4226                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4227
4228         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4229         show_stack(p, NULL);
4230 }
4231
4232 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4233 {
4234         struct task_struct *g, *p;
4235
4236 #if BITS_PER_LONG == 32
4237         printk(KERN_INFO
4238                 "  task                PC stack   pid father\n");
4239 #else
4240         printk(KERN_INFO
4241                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4242 #endif
4243         rcu_read_lock();
4244         do_each_thread(g, p) {
4245                 /*
4246                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4247                  * console might take a lot of time:
4248                  */
4249                 touch_nmi_watchdog();
4250                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4251                         sched_show_task(p);
4252         } while_each_thread(g, p);
4253
4254         touch_all_softlockup_watchdogs();
4255
4256 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4257         sysrq_sched_debug_show();
4258 #endif
4259         rcu_read_unlock();
4260         /*
4261          * Only show locks if all tasks are dumped:
4262          */
4263         if (!state_filter)
4264                 debug_show_all_locks();
4265 }
4266
4267 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4268 {
4269         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4270 }
4271
4272 /**
4273  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4274  * @idle: task in question
4275  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4276  *
4277  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4278  * flag, to make booting more robust.
4279  */
4280 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4281 {
4282         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4283         unsigned long flags;
4284
4285         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4286
4287         __sched_fork(idle);
4288         idle->state = TASK_RUNNING;
4289         idle->se.exec_start = sched_clock();
4290
4291         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4292         /*
4293          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4294          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4295          * lockdep check in task_group() will fail.
4296          *
4297          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4298          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4299          *
4300          * Silence PROVE_RCU
4301          */
4302         rcu_read_lock();
4303         __set_task_cpu(idle, cpu);
4304         rcu_read_unlock();
4305
4306         rq->curr = rq->idle = idle;
4307 #if defined(CONFIG_SMP)
4308         idle->on_cpu = 1;
4309 #endif
4310         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4311
4312         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4313         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4314
4315         /*
4316          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4317          */
4318         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4319         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4320         vtime_init_idle(idle, cpu);
4321 #if defined(CONFIG_SMP)
4322         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4323 #endif
4324 }
4325
4326 #ifdef CONFIG_SMP
4327 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4328 {
4329         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4330                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4331
4332         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4333         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4334 }
4335
4336 /*
4337  * This is how migration works:
4338  *
4339  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4340  *    stop_one_cpu().
4341  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4342  *    off the CPU)
4343  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4344  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4345  *    it and puts it into the right queue.
4346  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4347  *    is done.
4348  */
4349
4350 /*
4351  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4352  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4353  * is removed from the allowed bitmask.
4354  *
4355  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4356  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4357  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4358  */
4359 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4360 {
4361         unsigned long flags;
4362         struct rq *rq;
4363         unsigned int dest_cpu;
4364         int ret = 0;
4365
4366         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4367
4368         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4369                 goto out;
4370
4371         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4372                 ret = -EINVAL;
4373                 goto out;
4374         }
4375
4376         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4377
4378         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4379         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4380                 goto out;
4381
4382         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4383         if (p->on_rq) {
4384                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4385                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4386                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4387                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4388                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4389                 return 0;
4390         }
4391 out:
4392         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4393
4394         return ret;
4395 }
4396 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4397
4398 /*
4399  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4400  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4401  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4402  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4403  *
4404  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4405  * as the task is no longer on this CPU.
4406  *
4407  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4408  */
4409 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4410 {
4411         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4412         int ret = 0;
4413
4414         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4415                 return ret;
4416
4417         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4418         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4419
4420         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4421         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4422         /* Already moved. */
4423         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4424                 goto done;
4425         /* Affinity changed (again). */
4426         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4427                 goto fail;
4428
4429         /*
4430          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4431          * placed properly.
4432          */
4433         if (p->on_rq) {
4434                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4435                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4436                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4437                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4438         }
4439 done:
4440         ret = 1;
4441 fail:
4442         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4443         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4444         return ret;
4445 }
4446
4447 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4448 /* Migrate current task p to target_cpu */
4449 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4450 {
4451         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4452         int curr_cpu = task_cpu(p);
4453
4454         if (curr_cpu == target_cpu)
4455                 return 0;
4456
4457         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4458                 return -EINVAL;
4459
4460         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4461
4462         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4463 }
4464 #endif
4465
4466 /*
4467  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4468  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4469  * 'pushing' onto another runqueue.
4470  */
4471 static int migration_cpu_stop(void *data)
4472 {
4473         struct migration_arg *arg = data;
4474
4475         /*
4476          * The original target cpu might have gone down and we might
4477          * be on another cpu but it doesn't matter.
4478          */
4479         local_irq_disable();
4480         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4481         local_irq_enable();
4482         return 0;
4483 }
4484
4485 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4486
4487 /*
4488  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4489  * offline.
4490  */
4491 void idle_task_exit(void)
4492 {
4493         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4494
4495         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4496
4497         if (mm != &init_mm)
4498                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4499         mmdrop(mm);
4500 }
4501
4502 /*
4503  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4504  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4505  * nr_active count is stable.
4506  *
4507  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4508  */
4509 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4510 {
4511         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4512         if (delta)
4513                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4514 }
4515
4516 /*
4517  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4518  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4519  *
4520  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4521  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4522  * because of lock validation efforts.
4523  */
4524 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4525 {
4526         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4527         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4528         int dest_cpu;
4529
4530         /*
4531          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4532          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4533          *
4534          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4535          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4536          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4537          * done here.
4538          */
4539         rq->stop = NULL;
4540
4541         /*
4542          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4543          * class method both need to have an up-to-date
4544          * value of rq->clock[_task]
4545          */
4546         update_rq_clock(rq);
4547
4548         for ( ; ; ) {
4549                 /*
4550                  * There's this thread running, bail when that's the only
4551                  * remaining thread.
4552                  */
4553                 if (rq->nr_running == 1)
4554                         break;
4555
4556                 next = pick_next_task(rq);
4557                 BUG_ON(!next);
4558                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4559
4560                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4561                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4562                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4563
4564                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4565
4566                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4567         }
4568
4569         rq->stop = stop;
4570 }
4571
4572 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4573
4574 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4575
4576 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4577         {
4578                 .procname       = "sched_domain",
4579                 .mode           = 0555,
4580         },
4581         {}
4582 };
4583
4584 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4585         {
4586                 .procname       = "kernel",
4587                 .mode           = 0555,
4588                 .child          = sd_ctl_dir,
4589         },
4590         {}
4591 };
4592
4593 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4594 {
4595         struct ctl_table *entry =
4596                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4597
4598         return entry;
4599 }
4600
4601 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4602 {
4603         struct ctl_table *entry;
4604
4605         /*
4606          * In the intermediate directories, both the child directory and
4607          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4608          * will always be set. In the lowest directory the names are
4609          * static strings and all have proc handlers.
4610          */
4611         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4612                 if (entry->child)
4613                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4614                 if (entry->proc_handler == NULL)
4615                         kfree(entry->procname);
4616         }
4617
4618         kfree(*tablep);
4619         *tablep = NULL;
4620 }
4621
4622 static int min_load_idx = 0;
4623 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4624
4625 static void
4626 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4627                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4628                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4629                 bool load_idx)
4630 {
4631         entry->procname = procname;
4632         entry->data = data;
4633         entry->maxlen = maxlen;
4634         entry->mode = mode;
4635         entry->proc_handler = proc_handler;
4636
4637         if (load_idx) {
4638                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4639                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4640         }
4641 }
4642
4643 static struct ctl_table *
4644 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4645 {
4646         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4647
4648         if (table == NULL)
4649                 return NULL;
4650
4651         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4652                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4653         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4654                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4655         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4656                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4657         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4658                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4659         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4660                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4661         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4662                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4663         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4664                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4665         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4666                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4667         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4668                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4669         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4670                 &sd->cache_nice_tries,
4671                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4672         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4673                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4674         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4675                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4676         /* &table[12] is terminator */
4677
4678         return table;
4679 }
4680
4681 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4682 {
4683         struct ctl_table *entry, *table;
4684         struct sched_domain *sd;
4685         int domain_num = 0, i;
4686         char buf[32];
4687
4688         for_each_domain(cpu, sd)
4689                 domain_num++;
4690         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4691         if (table == NULL)
4692                 return NULL;
4693
4694         i = 0;
4695         for_each_domain(cpu, sd) {
4696                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4697                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4698                 entry->mode = 0555;
4699                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4700                 entry++;
4701                 i++;
4702         }
4703         return table;
4704 }
4705
4706 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4707 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4708 {
4709         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4710         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4711         char buf[32];
4712
4713         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4714         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4715
4716         if (entry == NULL)
4717                 return;
4718
4719         for_each_possible_cpu(i) {
4720                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4721                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4722                 entry->mode = 0555;
4723                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4724                 entry++;
4725         }
4726
4727         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4728         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4729 }
4730
4731 /* may be called multiple times per register */
4732 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4733 {
4734         if (sd_sysctl_header)
4735                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4736         sd_sysctl_header = NULL;
4737         if (sd_ctl_dir[0].child)
4738                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4739 }
4740 #else
4741 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4742 {
4743 }
4744 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4745 {
4746 }
4747 #endif
4748
4749 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4750 {
4751         if (!rq->online) {
4752                 const struct sched_class *class;
4753
4754                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4755                 rq->online = 1;
4756
4757                 for_each_class(class) {
4758                         if (class->rq_online)
4759                                 class->rq_online(rq);
4760                 }
4761         }
4762 }
4763
4764 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4765 {
4766         if (rq->online) {
4767                 const struct sched_class *class;
4768
4769                 for_each_class(class) {
4770                         if (class->rq_offline)
4771                                 class->rq_offline(rq);
4772                 }
4773
4774                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4775                 rq->online = 0;
4776         }
4777 }
4778
4779 /*
4780  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4781  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4782  */
4783 static int
4784 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4785 {
4786         int cpu = (long)hcpu;
4787         unsigned long flags;
4788         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4789
4790         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4791
4792         case CPU_UP_PREPARE:
4793                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4794                 break;
4795
4796         case CPU_ONLINE:
4797                 /* Update our root-domain */
4798                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4799                 if (rq->rd) {
4800                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4801
4802                         set_rq_online(rq);
4803                 }
4804                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4805                 break;
4806
4807 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4808         case CPU_DYING:
4809                 sched_ttwu_pending();
4810                 /* Update our root-domain */
4811                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4812                 if (rq->rd) {
4813                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4814                         set_rq_offline(rq);
4815                 }
4816                 migrate_tasks(cpu);
4817                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4818                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4819                 break;
4820
4821         case CPU_DEAD:
4822                 calc_load_migrate(rq);
4823                 break;
4824 #endif
4825         }
4826
4827         update_max_interval();
4828
4829         return NOTIFY_OK;
4830 }
4831
4832 /*
4833  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4834  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4835  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4836  */
4837 static struct notifier_block migration_notifier = {
4838         .notifier_call = migration_call,
4839         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4840 };
4841
4842 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4843                                       unsigned long action, void *hcpu)
4844 {
4845         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4846         case CPU_STARTING:
4847         case CPU_DOWN_FAILED:
4848                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4849                 return NOTIFY_OK;
4850         default:
4851                 return NOTIFY_DONE;
4852         }
4853 }
4854
4855 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4856                                         unsigned long action, void *hcpu)
4857 {
4858         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4859         case CPU_DOWN_PREPARE:
4860                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4861                 return NOTIFY_OK;
4862         default:
4863                 return NOTIFY_DONE;
4864         }
4865 }
4866
4867 static int __init migration_init(void)
4868 {
4869         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4870         int err;
4871
4872         /* Initialize migration for the boot CPU */
4873         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4874         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4875         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4876         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4877
4878         /* Register cpu active notifiers */
4879         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4880         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4881
4882         return 0;
4883 }
4884 early_initcall(migration_init);
4885 #endif
4886
4887 #ifdef CONFIG_SMP
4888
4889 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4890
4891 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4892
4893 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4894
4895 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4896 {
4897         sched_debug_enabled = 1;
4898
4899         return 0;
4900 }
4901 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4902
4903 static inline bool sched_debug(void)
4904 {
4905         return sched_debug_enabled;
4906 }
4907
4908 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4909                                   struct cpumask *groupmask)
4910 {
4911         struct sched_group *group = sd->groups;
4912         char str[256];
4913
4914         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4915         cpumask_clear(groupmask);
4916
4917         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4918
4919         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4920                 printk("does not load-balance\n");
4921                 if (sd->parent)
4922                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4923                                         " has parent");
4924                 return -1;
4925         }
4926
4927         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4928
4929         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4930                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4931                                 "CPU%d\n", cpu);
4932         }
4933         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4934                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4935                                 " CPU%d\n", cpu);
4936         }
4937
4938         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4939         do {
4940                 if (!group) {
4941                         printk("\n");
4942                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4943                         break;
4944                 }
4945
4946                 /*
4947                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4948                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4949                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4950                  */
4951                 if (!group->sgp->power_orig) {
4952                         printk(KERN_CONT "\n");
4953                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4954                                         "set\n");
4955                         break;
4956                 }
4957
4958                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4959                         printk(KERN_CONT "\n");
4960                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4961                         break;
4962                 }
4963
4964                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4965                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4966                         printk(KERN_CONT "\n");
4967                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4968                         break;
4969                 }
4970
4971                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4972
4973                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4974
4975                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4976                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4977                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4978                                 group->sgp->power);
4979                 }
4980
4981                 group = group->next;
4982         } while (group != sd->groups);
4983         printk(KERN_CONT "\n");
4984
4985         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4986                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4987
4988         if (sd->parent &&
4989             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4990                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4991                         "of domain->span\n");
4992         return 0;
4993 }
4994
4995 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4996 {
4997         int level = 0;
4998
4999         if (!sched_debug_enabled)
5000                 return;
5001
5002         if (!sd) {
5003                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5004                 return;
5005         }
5006
5007         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5008
5009         for (;;) {
5010                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5011                         break;
5012                 level++;
5013                 sd = sd->parent;
5014                 if (!sd)
5015                         break;
5016         }
5017 }
5018 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5019 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5020 static inline bool sched_debug(void)
5021 {
5022         return false;
5023 }
5024 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5025
5026 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5027 {
5028         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5029                 return 1;
5030
5031         /* Following flags need at least 2 groups */
5032         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5033                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5034                          SD_BALANCE_FORK |
5035                          SD_BALANCE_EXEC |
5036                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5037                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5038                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5039                         return 0;
5040         }
5041
5042         /* Following flags don't use groups */
5043         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5044                 return 0;
5045
5046         return 1;
5047 }
5048
5049 static int
5050 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5051 {
5052         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5053
5054         if (sd_degenerate(parent))
5055                 return 1;
5056
5057         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5058                 return 0;
5059
5060         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5061         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5062                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5063                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5064                                 SD_BALANCE_FORK |
5065                                 SD_BALANCE_EXEC |
5066                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5067                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5068                                 SD_PREFER_SIBLING);
5069                 if (nr_node_ids == 1)
5070                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5071         }
5072         if (~cflags & pflags)
5073                 return 0;
5074
5075         return 1;
5076 }
5077
5078 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5079 {
5080         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5081
5082         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5083         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5084         free_cpumask_var(rd->online);
5085         free_cpumask_var(rd->span);
5086         kfree(rd);
5087 }
5088
5089 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5090 {
5091         struct root_domain *old_rd = NULL;
5092         unsigned long flags;
5093
5094         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5095
5096         if (rq->rd) {
5097                 old_rd = rq->rd;
5098
5099                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5100                         set_rq_offline(rq);
5101
5102                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5103
5104                 /*
5105                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5106                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5107                  * in this function:
5108                  */
5109                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5110                         old_rd = NULL;
5111         }
5112
5113         atomic_inc(&rd->refcount);
5114         rq->rd = rd;
5115
5116         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5117         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5118                 set_rq_online(rq);
5119
5120         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5121
5122         if (old_rd)
5123                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5124 }
5125
5126 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5127 {
5128         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5129
5130         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5131                 goto out;
5132         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5133                 goto free_span;
5134         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5135                 goto free_online;
5136
5137         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5138                 goto free_rto_mask;
5139         return 0;
5140
5141 free_rto_mask:
5142         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5143 free_online:
5144         free_cpumask_var(rd->online);
5145 free_span:
5146         free_cpumask_var(rd->span);
5147 out:
5148         return -ENOMEM;
5149 }
5150
5151 /*
5152  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5153  * members (mimicking the global state we have today).
5154  */
5155 struct root_domain def_root_domain;
5156
5157 static void init_defrootdomain(void)
5158 {
5159         init_rootdomain(&def_root_domain);
5160
5161         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5162 }
5163
5164 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5165 {
5166         struct root_domain *rd;
5167
5168         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5169         if (!rd)
5170                 return NULL;
5171
5172         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5173                 kfree(rd);
5174                 return NULL;
5175         }
5176
5177         return rd;
5178 }
5179
5180 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5181 {
5182         struct sched_group *tmp, *first;
5183
5184         if (!sg)
5185                 return;
5186
5187         first = sg;
5188         do {
5189                 tmp = sg->next;
5190
5191                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5192                         kfree(sg->sgp);
5193
5194                 kfree(sg);
5195                 sg = tmp;
5196         } while (sg != first);
5197 }
5198
5199 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5200 {
5201         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5202
5203         /*
5204          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5205          * nuke them all.
5206          */
5207         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5208                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5209         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5210                 kfree(sd->groups->sgp);
5211                 kfree(sd->groups);
5212         }
5213         kfree(sd);
5214 }
5215
5216 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5217 {
5218         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5219 }
5220
5221 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5222 {
5223         for (; sd; sd = sd->parent)
5224                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5225 }
5226
5227 /*
5228  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5229  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5230  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5231  *
5232  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5233  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5234  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5235  */
5236 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5237 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5238 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5239
5240 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5241 {
5242         struct sched_domain *sd;
5243         int id = cpu;
5244         int size = 1;
5245
5246         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5247         if (sd) {
5248                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5249                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5250         }
5251
5252         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5253         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5254         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5255 }
5256
5257 /*
5258  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5259  * hold the hotplug lock.
5260  */
5261 static void
5262 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5263 {
5264         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5265         struct sched_domain *tmp;
5266
5267         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5268         for (tmp = sd; tmp; ) {
5269                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5270                 if (!parent)
5271                         break;
5272
5273                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5274                         tmp->parent = parent->parent;
5275                         if (parent->parent)
5276                                 parent->parent->child = tmp;
5277                         /*
5278                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5279                          * degenerate parent; the spans match for this
5280                          * so the property transfers.
5281                          */
5282                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5283                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5284                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5285                 } else
5286                         tmp = tmp->parent;
5287         }
5288
5289         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5290                 tmp = sd;
5291                 sd = sd->parent;
5292                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5293                 if (sd)
5294                         sd->child = NULL;
5295         }
5296
5297         sched_domain_debug(sd, cpu);
5298
5299         rq_attach_root(rq, rd);
5300         tmp = rq->sd;
5301         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5302         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5303
5304         update_top_cache_domain(cpu);
5305 }
5306
5307 /* cpus with isolated domains */
5308 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5309
5310 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5311 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5312 {
5313         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5314         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5315         return 1;
5316 }
5317
5318 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5319
5320 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5321 {
5322         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5323 }
5324
5325 struct sd_data {
5326         struct sched_domain **__percpu sd;
5327         struct sched_group **__percpu sg;
5328         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5329 };
5330
5331 struct s_data {
5332         struct sched_domain ** __percpu sd;
5333         struct root_domain      *rd;
5334 };
5335
5336 enum s_alloc {
5337         sa_rootdomain,
5338         sa_sd,
5339         sa_sd_storage,
5340         sa_none,
5341 };
5342
5343 struct sched_domain_topology_level;
5344
5345 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5346 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5347
5348 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5349
5350 struct sched_domain_topology_level {
5351         sched_domain_init_f init;
5352         sched_domain_mask_f mask;
5353         int                 flags;
5354         int                 numa_level;
5355         struct sd_data      data;
5356 };
5357
5358 /*
5359  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5360  * domain traversal.
5361  *
5362  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5363  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5364  * range.
5365  *
5366  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5367  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5368  * cpu they're built on, so check that.
5369  *
5370  */
5371 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5372 {
5373         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5374         struct sd_data *sdd = sd->private;
5375         struct sched_domain *sibling;
5376         int i;
5377
5378         for_each_cpu(i, span) {
5379                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5380                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5381                         continue;
5382
5383                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5384         }
5385 }
5386
5387 /*
5388  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5389  * of this group that's also in the iteration mask.
5390  */
5391 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5392 {
5393         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5394 }
5395
5396 static int
5397 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5398 {
5399         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5400         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5401         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5402         struct sd_data *sdd = sd->private;
5403         struct sched_domain *child;
5404         int i;
5405
5406         cpumask_clear(covered);
5407
5408         for_each_cpu(i, span) {
5409                 struct cpumask *sg_span;
5410
5411                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5412                         continue;
5413
5414                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5415
5416                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5417                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5418                         continue;
5419
5420                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5421                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5422
5423                 if (!sg)
5424                         goto fail;
5425
5426                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5427                 if (child->child) {
5428                         child = child->child;
5429                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5430                 } else
5431                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5432
5433                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5434
5435                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5436                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5437                         build_group_mask(sd, sg);
5438
5439                 /*
5440                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5441                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5442                  * die on a /0 trap.
5443                  */
5444                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5445
5446                 /*
5447                  * Make sure the first group of this domain contains the
5448                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5449                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5450                  */
5451                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5452                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5453                         groups = sg;
5454
5455                 if (!first)
5456                         first = sg;
5457                 if (last)
5458                         last->next = sg;
5459                 last = sg;
5460                 last->next = first;
5461         }
5462         sd->groups = groups;
5463
5464         return 0;
5465
5466 fail:
5467         free_sched_groups(first, 0);
5468
5469         return -ENOMEM;
5470 }
5471
5472 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5473 {
5474         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5475         struct sched_domain *child = sd->child;
5476
5477         if (child)
5478                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5479
5480         if (sg) {
5481                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5482                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5483                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5484         }
5485
5486         return cpu;
5487 }
5488
5489 /*
5490  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5491  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5492  * and ->cpu_power to 0.
5493  *
5494  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5495  */
5496 static int
5497 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5498 {
5499         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5500         struct sd_data *sdd = sd->private;
5501         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5502         struct cpumask *covered;
5503         int i;
5504
5505         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5506         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5507
5508         if (cpu != cpumask_first(span))
5509                 return 0;
5510
5511         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5512         covered = sched_domains_tmpmask;
5513
5514         cpumask_clear(covered);
5515
5516         for_each_cpu(i, span) {
5517                 struct sched_group *sg;
5518                 int group, j;
5519
5520                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5521                         continue;
5522
5523                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5524                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5525                 sg->sgp->power = 0;
5526                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5527
5528                 for_each_cpu(j, span) {
5529                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5530                                 continue;
5531
5532                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5533                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5534                 }
5535
5536                 if (!first)
5537                         first = sg;
5538                 if (last)
5539                         last->next = sg;
5540                 last = sg;
5541         }
5542         last->next = first;
5543
5544         return 0;
5545 }
5546
5547 /*
5548  * Initialize sched groups cpu_power.
5549  *
5550  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5551  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5552  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5553  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5554  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5555  * less cpu_power.
5556  */
5557 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5558 {
5559         struct sched_group *sg = sd->groups;
5560
5561         WARN_ON(!sg);
5562
5563         do {
5564                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5565                 sg = sg->next;
5566         } while (sg != sd->groups);
5567
5568         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5569                 return;
5570
5571         update_group_power(sd, cpu);
5572         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5573 }
5574
5575 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5576 {
5577        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5578 }
5579
5580 /*
5581  * Initializers for schedule domains
5582  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5583  */
5584
5585 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5586 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5587 #else
5588 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5589 #endif
5590
5591 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5592 static noinline struct sched_domain *                                   \
5593 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5594 {                                                                       \
5595         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5596         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5597         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5598         sd->private = &tl->data;                                        \
5599         return sd;                                                      \
5600 }
5601
5602 SD_INIT_FUNC(CPU)
5603 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5604  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5605 #endif
5606 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5607  SD_INIT_FUNC(MC)
5608 #endif
5609 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5610  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5611 #endif
5612
5613 static int default_relax_domain_level = -1;
5614 int sched_domain_level_max;
5615
5616 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5617 {
5618         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5619                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5620
5621         return 1;
5622 }
5623 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5624
5625 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5626                                  struct sched_domain_attr *attr)
5627 {
5628         int request;
5629
5630         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5631                 if (default_relax_domain_level < 0)
5632                         return;
5633                 else
5634                         request = default_relax_domain_level;
5635         } else
5636                 request = attr->relax_domain_level;
5637         if (request < sd->level) {
5638                 /* turn off idle balance on this domain */
5639                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5640         } else {
5641                 /* turn on idle balance on this domain */
5642                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5643         }
5644 }
5645
5646 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5647 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5648
5649 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5650                                  const struct cpumask *cpu_map)
5651 {
5652         switch (what) {
5653         case sa_rootdomain:
5654                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5655                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5656         case sa_sd:
5657                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5658         case sa_sd_storage:
5659                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5660         case sa_none:
5661                 break;
5662         }
5663 }
5664
5665 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5666                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5667 {
5668         memset(d, 0, sizeof(*d));
5669
5670         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5671                 return sa_sd_storage;
5672         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5673         if (!d->sd)
5674                 return sa_sd_storage;
5675         d->rd = alloc_rootdomain();
5676         if (!d->rd)
5677                 return sa_sd;
5678         return sa_rootdomain;
5679 }
5680
5681 /*
5682  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5683  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5684  * will not free the data we're using.
5685  */
5686 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5687 {
5688         struct sd_data *sdd = sd->private;
5689
5690         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5691         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5692
5693         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5694                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5695
5696         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5697                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5698 }
5699
5700 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5701 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5702 {
5703         return topology_thread_cpumask(cpu);
5704 }
5705 #endif
5706
5707 /*
5708  * Topology list, bottom-up.
5709  */
5710 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5711 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5712         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5713 #endif
5714 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5715         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5716 #endif
5717 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5718         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5719 #endif
5720         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5721         { NULL, },
5722 };
5723
5724 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5725
5726 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5727         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5728
5729 #ifdef CONFIG_NUMA
5730
5731 static int sched_domains_numa_levels;
5732 static int *sched_domains_numa_distance;
5733 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5734 static int sched_domains_curr_level;
5735
5736 static inline int sd_local_flags(int level)
5737 {
5738         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5739                 return 0;
5740
5741         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5742 }
5743
5744 static struct sched_domain *
5745 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5746 {
5747         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5748         int level = tl->numa_level;
5749         int sd_weight = cpumask_weight(
5750                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5751
5752         *sd = (struct sched_domain){
5753                 .min_interval           = sd_weight,
5754                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5755                 .busy_factor            = 32,
5756                 .imbalance_pct          = 125,
5757                 .cache_nice_tries       = 2,
5758                 .busy_idx               = 3,
5759                 .idle_idx               = 2,
5760                 .newidle_idx            = 0,
5761                 .wake_idx               = 0,
5762                 .forkexec_idx           = 0,
5763
5764                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5765                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5766                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5767                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5768                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5769                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5770                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5771                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5772                                         | 1*SD_SERIALIZE
5773                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5774                                         | 1*SD_NUMA
5775                                         | sd_local_flags(level)
5776                                         ,
5777                 .last_balance           = jiffies,
5778                 .balance_interval       = sd_weight,
5779         };
5780         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5781         sd->private = &tl->data;
5782
5783         /*
5784          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5785          */
5786         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5787
5788         return sd;
5789 }
5790
5791 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5792 {
5793         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5794 }
5795
5796 static void sched_numa_warn(const char *str)
5797 {
5798         static int done = false;
5799         int i,j;
5800
5801         if (done)
5802                 return;
5803
5804         done = true;
5805
5806         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5807
5808         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5809                 printk(KERN_WARNING "  ");
5810                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5811                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5812                 printk(KERN_CONT "\n");
5813         }
5814         printk(KERN_WARNING "\n");
5815 }
5816
5817 static bool find_numa_distance(int distance)
5818 {
5819         int i;
5820
5821         if (distance == node_distance(0, 0))
5822                 return true;
5823
5824         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5825                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5826                         return true;
5827         }
5828
5829         return false;
5830 }
5831
5832 static void sched_init_numa(void)
5833 {
5834         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5835         struct sched_domain_topology_level *tl;
5836         int level = 0;
5837         int i, j, k;
5838
5839         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5840         if (!sched_domains_numa_distance)
5841                 return;
5842
5843         /*
5844          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5845          * unique distances in the node_distance() table.
5846          *
5847          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5848          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5849          */
5850         next_distance = curr_distance;
5851         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5852                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5853                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5854                                 int distance = node_distance(i, k);
5855
5856                                 if (distance > curr_distance &&
5857                                     (distance < next_distance ||
5858                                      next_distance == curr_distance))
5859                                         next_distance = distance;
5860
5861                                 /*
5862                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5863                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5864                                  * equally connected to A.
5865                                  */
5866                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5867                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5868
5869                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5870                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5871                         }
5872                         if (next_distance != curr_distance) {
5873                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5874                                 sched_domains_numa_levels = level;
5875                                 curr_distance = next_distance;
5876                         } else break;
5877                 }
5878
5879                 /*
5880                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5881                  */
5882                 if (!sched_debug())
5883                         break;
5884         }
5885         /*
5886          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5887          * identity distance node_distance(i,i).
5888          *
5889          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5890          * numbers.
5891          */
5892
5893         /*
5894          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5895          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5896          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5897          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5898          * in other functions.
5899          *
5900          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5901          */
5902         sched_domains_numa_levels = 0;
5903
5904         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5905         if (!sched_domains_numa_masks)
5906                 return;
5907
5908         /*
5909          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5910          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5911          */
5912         for (i = 0; i < level; i++) {
5913                 sched_domains_numa_masks[i] =
5914                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5915                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5916                         return;
5917
5918                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5919                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5920                         if (!mask)
5921                                 return;
5922
5923                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5924
5925                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5926                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5927                                         continue;
5928
5929                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5930                         }
5931                 }
5932         }
5933
5934         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5935                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5936         if (!tl)
5937                 return;
5938
5939         /*
5940          * Copy the default topology bits..
5941          */
5942         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5943                 tl[i] = default_topology[i];
5944
5945         /*
5946          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5947          */
5948         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5949                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5950                         .init = sd_numa_init,
5951                         .mask = sd_numa_mask,
5952                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5953                         .numa_level = j,
5954                 };
5955         }
5956
5957         sched_domain_topology = tl;
5958
5959         sched_domains_numa_levels = level;
5960 }
5961
5962 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5963 {
5964         int i, j;
5965         int node = cpu_to_node(cpu);
5966
5967         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5968                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5969                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5970                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5971                 }
5972         }
5973 }
5974
5975 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5976 {
5977         int i, j;
5978         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5979                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5980                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5981         }
5982 }
5983
5984 /*
5985  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5986  * are onlined.
5987  */
5988 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5989                                            unsigned long action,
5990                                            void *hcpu)
5991 {
5992         int cpu = (long)hcpu;
5993
5994         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5995         case CPU_ONLINE:
5996                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5997                 break;
5998
5999         case CPU_DEAD:
6000                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6001                 break;
6002
6003         default:
6004                 return NOTIFY_DONE;
6005         }
6006
6007         return NOTIFY_OK;
6008 }
6009 #else
6010 static inline void sched_init_numa(void)
6011 {
6012 }
6013
6014 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6015                                            unsigned long action,
6016                                            void *hcpu)
6017 {
6018         return 0;
6019 }
6020 #endif /* CONFIG_NUMA */
6021
6022 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6023 {
6024         struct sched_domain_topology_level *tl;
6025         int j;
6026
6027         for_each_sd_topology(tl) {
6028                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6029
6030                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6031                 if (!sdd->sd)
6032                         return -ENOMEM;
6033
6034                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6035                 if (!sdd->sg)
6036                         return -ENOMEM;
6037
6038                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6039                 if (!sdd->sgp)
6040                         return -ENOMEM;
6041
6042                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6043                         struct sched_domain *sd;
6044                         struct sched_group *sg;
6045                         struct sched_group_power *sgp;
6046
6047                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6048                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6049                         if (!sd)
6050                                 return -ENOMEM;
6051
6052                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6053
6054                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6055                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6056                         if (!sg)
6057                                 return -ENOMEM;
6058
6059                         sg->next = sg;
6060
6061                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6062
6063                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6064                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6065                         if (!sgp)
6066                                 return -ENOMEM;
6067
6068                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6069                 }
6070         }
6071
6072         return 0;
6073 }
6074
6075 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6076 {
6077         struct sched_domain_topology_level *tl;
6078         int j;
6079
6080         for_each_sd_topology(tl) {
6081                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6082
6083                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6084                         struct sched_domain *sd;
6085
6086                         if (sdd->sd) {
6087                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6088                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6089                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6090                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6091                         }
6092
6093                         if (sdd->sg)
6094                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6095                         if (sdd->sgp)
6096                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6097                 }
6098                 free_percpu(sdd->sd);
6099                 sdd->sd = NULL;
6100                 free_percpu(sdd->sg);
6101                 sdd->sg = NULL;
6102                 free_percpu(sdd->sgp);
6103                 sdd->sgp = NULL;
6104         }
6105 }
6106
6107 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6108                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6109                 struct sched_domain *child, int cpu)
6110 {
6111         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6112         if (!sd)
6113                 return child;
6114
6115         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6116         if (child) {
6117                 sd->level = child->level + 1;
6118                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6119                 child->parent = sd;
6120                 sd->child = child;
6121         }
6122         set_domain_attribute(sd, attr);
6123
6124         return sd;
6125 }
6126
6127 /*
6128  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6129  * to the individual cpus
6130  */
6131 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6132                                struct sched_domain_attr *attr)
6133 {
6134         enum s_alloc alloc_state;
6135         struct sched_domain *sd;
6136         struct s_data d;
6137         int i, ret = -ENOMEM;
6138
6139         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6140         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6141                 goto error;
6142
6143         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6144         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6145                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6146
6147                 sd = NULL;
6148                 for_each_sd_topology(tl) {
6149                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6150                         if (tl == sched_domain_topology)
6151                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6152                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6153                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6154                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6155                                 break;
6156                 }
6157         }
6158
6159         /* Build the groups for the domains */
6160         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6161                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6162                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6163                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6164                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6165                                         goto error;
6166                         } else {
6167                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6168                                         goto error;
6169                         }
6170                 }
6171         }
6172
6173         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6174         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6175                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6176                         continue;
6177
6178                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6179                         claim_allocations(i, sd);
6180                         init_sched_groups_power(i, sd);
6181                 }
6182         }
6183
6184         /* Attach the domains */
6185         rcu_read_lock();
6186         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6187                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6188                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6189         }
6190         rcu_read_unlock();
6191
6192         ret = 0;
6193 error:
6194         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6195         return ret;
6196 }
6197
6198 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6199 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6200 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6201                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6202
6203 /*
6204  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6205  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6206  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6207  */
6208 static cpumask_var_t fallback_doms;
6209
6210 /*
6211  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6212  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6213  * or 0 if it stayed the same.
6214  */
6215 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6216 {
6217         return 0;
6218 }
6219
6220 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6221 {
6222         int i;
6223         cpumask_var_t *doms;
6224
6225         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6226         if (!doms)
6227                 return NULL;
6228         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6229                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6230                         free_sched_domains(doms, i);
6231                         return NULL;
6232                 }
6233         }
6234         return doms;
6235 }
6236
6237 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6238 {
6239         unsigned int i;
6240         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6241                 free_cpumask_var(doms[i]);
6242         kfree(doms);
6243 }
6244
6245 /*
6246  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6247  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6248  * exclude other special cases in the future.
6249  */
6250 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6251 {
6252         int err;
6253
6254         arch_update_cpu_topology();
6255         ndoms_cur = 1;
6256         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6257         if (!doms_cur)
6258                 doms_cur = &fallback_doms;
6259         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6260         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6261         register_sched_domain_sysctl();
6262
6263         return err;
6264 }
6265
6266 /*
6267  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6268  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6269  */
6270 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6271 {
6272         int i;
6273
6274         rcu_read_lock();
6275         for_each_cpu(i, cpu_map)
6276                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6277         rcu_read_unlock();
6278 }
6279
6280 /* handle null as "default" */
6281 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6282                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6283 {
6284         struct sched_domain_attr tmp;
6285
6286         /* fast path */
6287         if (!new && !cur)
6288                 return 1;
6289
6290         tmp = SD_ATTR_INIT;
6291         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6292                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6293                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6294 }
6295
6296 /*
6297  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6298  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6299  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6300  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6301  *
6302  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6303  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6304  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6305  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6306  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6307  * it as it is.
6308  *
6309  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6310  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6311  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6312  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6313  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6314  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6315  *
6316  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6317  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6318  * and it will not create the default domain.
6319  *
6320  * Call with hotplug lock held
6321  */
6322 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6323                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6324 {
6325         int i, j, n;
6326         int new_topology;
6327
6328         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6329
6330         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6331         unregister_sched_domain_sysctl();
6332
6333         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6334         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6335
6336         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6337
6338         /* Destroy deleted domains */
6339         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6340                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6341                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6342                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6343                                 goto match1;
6344                 }
6345                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6346                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6347 match1:
6348                 ;
6349         }
6350
6351         n = ndoms_cur;
6352         if (doms_new == NULL) {
6353                 n = 0;
6354                 doms_new = &fallback_doms;
6355                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6356                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6357         }
6358
6359         /* Build new domains */
6360         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6361                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6362                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6363                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6364                                 goto match2;
6365                 }
6366                 /* no match - add a new doms_new */
6367                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6368 match2:
6369                 ;
6370         }
6371
6372         /* Remember the new sched domains */
6373         if (doms_cur != &fallback_doms)
6374                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6375         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6376         doms_cur = doms_new;
6377         dattr_cur = dattr_new;
6378         ndoms_cur = ndoms_new;
6379
6380         register_sched_domain_sysctl();
6381
6382         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6383 }
6384
6385 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6386
6387 /*
6388  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6389  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6390  * around partition_sched_domains().
6391  *
6392  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6393  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6394  */
6395 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6396                              void *hcpu)
6397 {
6398         switch (action) {
6399         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6400         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6401
6402                 /*
6403                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6404                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6405                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6406                  * domain, ignoring cpusets.
6407                  */
6408                 num_cpus_frozen--;
6409                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6410                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6411                         break;
6412                 }
6413
6414                 /*
6415                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6416                  * restore the original sched domains by considering the
6417                  * cpuset configurations.
6418                  */
6419
6420         case CPU_ONLINE:
6421         case CPU_DOWN_FAILED:
6422                 cpuset_update_active_cpus(true);
6423                 break;
6424         default:
6425                 return NOTIFY_DONE;
6426         }
6427         return NOTIFY_OK;
6428 }
6429
6430 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6431                                void *hcpu)
6432 {
6433         switch (action) {
6434         case CPU_DOWN_PREPARE:
6435                 cpuset_update_active_cpus(false);
6436                 break;
6437         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6438                 num_cpus_frozen++;
6439                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6440                 break;
6441         default:
6442                 return NOTIFY_DONE;
6443         }
6444         return NOTIFY_OK;
6445 }
6446
6447 void __init sched_init_smp(void)
6448 {
6449         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6450
6451         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6452         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6453
6454         sched_init_numa();
6455
6456         get_online_cpus();
6457         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6458         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6459         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6460         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6461                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6462         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6463         put_online_cpus();
6464
6465         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6466         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6467         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6468
6469         init_hrtick();
6470
6471         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6472         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6473                 BUG();
6474         sched_init_granularity();
6475         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6476
6477         init_sched_rt_class();
6478 }
6479 #else
6480 void __init sched_init_smp(void)
6481 {
6482         sched_init_granularity();
6483 }
6484 #endif /* CONFIG_SMP */
6485
6486 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6487
6488 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6489 {
6490         return in_lock_functions(addr) ||
6491                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6492                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6493 }
6494
6495 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6496 /*
6497  * Default task group.
6498  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6499  */
6500 struct task_group root_task_group;
6501 LIST_HEAD(task_groups);
6502 #endif
6503
6504 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6505
6506 void __init sched_init(void)
6507 {
6508         int i, j;
6509         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6510
6511 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6512         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6513 #endif
6514 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6515         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6516 #endif
6517 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6518         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6519 #endif
6520         if (alloc_size) {
6521                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6522
6523 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6524                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6525                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6526
6527                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6528                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6529
6530 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6531 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6532                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6533                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6534
6535                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6536                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6537
6538 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6539 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6540                 for_each_possible_cpu(i) {
6541                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6542                         ptr += cpumask_size();
6543                 }
6544 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6545         }
6546
6547 #ifdef CONFIG_SMP
6548         init_defrootdomain();
6549 #endif
6550
6551         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6552                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6553
6554 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6555         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6556                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6557 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6558
6559 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6560         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6561         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6562         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6563         autogroup_init(&init_task);
6564
6565 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6566
6567         for_each_possible_cpu(i) {
6568                 struct rq *rq;
6569
6570                 rq = cpu_rq(i);
6571                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6572                 rq->nr_running = 0;
6573                 rq->calc_load_active = 0;
6574                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6575                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6576                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6577 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6578                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6579                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6580                 /*
6581                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6582                  *
6583                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6584                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6585                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6586                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6587                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6588                  * (se->load.weight).
6589                  *
6590                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6591                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6592                  * then A0's share of the cpu resource is:
6593                  *
6594                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6595                  *
6596                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6597                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6598                  */
6599                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6600                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6601 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6602
6603                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6604 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6605                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6606                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6607 #endif
6608
6609                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6610                         rq->cpu_load[j] = 0;
6611
6612                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6613
6614 #ifdef CONFIG_SMP
6615                 rq->sd = NULL;
6616                 rq->rd = NULL;
6617                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6618                 rq->post_schedule = 0;
6619                 rq->active_balance = 0;
6620                 rq->next_balance = jiffies;
6621                 rq->push_cpu = 0;
6622                 rq->cpu = i;
6623                 rq->online = 0;
6624                 rq->idle_stamp = 0;
6625                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6626                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6627
6628                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6629
6630                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6631 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6632                 rq->nohz_flags = 0;
6633 #endif
6634 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6635                 rq->last_sched_tick = 0;
6636 #endif
6637 #endif
6638                 init_rq_hrtick(rq);
6639                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6640         }
6641
6642         set_load_weight(&init_task);
6643
6644 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6645         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6646 #endif
6647
6648 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6649         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6650 #endif
6651
6652         /*
6653          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6654          */
6655         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6656         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6657
6658         /*
6659          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6660          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6661          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6662          * when this runqueue becomes "idle".
6663          */
6664         init_idle(current, smp_processor_id());
6665
6666         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6667
6668         /*
6669          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6670          */
6671         current->sched_class = &fair_sched_class;
6672
6673 #ifdef CONFIG_SMP
6674         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6675         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6676         if (cpu_isolated_map == NULL)
6677                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6678         idle_thread_set_boot_cpu();
6679 #endif
6680         init_sched_fair_class();
6681
6682         scheduler_running = 1;
6683 }
6684
6685 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6686 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6687 {
6688         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6689
6690         return (nested == preempt_offset);
6691 }
6692
6693 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6694 {
6695         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6696
6697         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6698         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6699             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6700                 return;
6701         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6702                 return;
6703         prev_jiffy = jiffies;
6704
6705         printk(KERN_ERR
6706                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6707                         file, line);
6708         printk(KERN_ERR
6709                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6710                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6711                         current->pid, current->comm);
6712
6713         debug_show_held_locks(current);
6714         if (irqs_disabled())
6715                 print_irqtrace_events(current);
6716         dump_stack();
6717 }
6718 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6719 #endif
6720
6721 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6722 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6723 {
6724         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6725         int old_prio = p->prio;
6726         int on_rq;
6727
6728         on_rq = p->on_rq;
6729         if (on_rq)
6730                 dequeue_task(rq, p, 0);
6731         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6732         if (on_rq) {
6733                 enqueue_task(rq, p, 0);
6734                 resched_task(rq->curr);
6735         }
6736
6737         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6738 }
6739
6740 void normalize_rt_tasks(void)
6741 {
6742         struct task_struct *g, *p;
6743         unsigned long flags;
6744         struct rq *rq;
6745
6746         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6747         do_each_thread(g, p) {
6748                 /*
6749                  * Only normalize user tasks:
6750                  */
6751                 if (!p->mm)
6752                         continue;
6753
6754                 p->se.exec_start                = 0;
6755 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6756                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6757                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6758                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6759 #endif
6760
6761                 if (!rt_task(p)) {
6762                         /*
6763                          * Renice negative nice level userspace
6764                          * tasks back to 0:
6765                          */
6766                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6767                                 set_user_nice(p, 0);
6768                         continue;
6769                 }
6770
6771                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6772                 rq = __task_rq_lock(p);
6773
6774                 normalize_task(rq, p);
6775
6776                 __task_rq_unlock(rq);
6777                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6778         } while_each_thread(g, p);
6779
6780         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6781 }
6782
6783 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6784
6785 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6786 /*
6787  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6788  *
6789  * They can only be called when the whole system has been
6790  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6791  * activity can take place. Using them for anything else would
6792  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6793  * under any other configuration.
6794  */
6795
6796 /**
6797  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6798  * @cpu: the processor in question.
6799  *
6800  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6801  *
6802  * Return: The current task for @cpu.
6803  */
6804 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6805 {
6806         return cpu_curr(cpu);
6807 }
6808
6809 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6810
6811 #ifdef CONFIG_IA64
6812 /**
6813  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6814  * @cpu: the processor in question.
6815  * @p: the task pointer to set.
6816  *
6817  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6818  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6819  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6820  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6821  * and caller must save the original value of the current task (see
6822  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6823  * re-starting the system.
6824  *
6825  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6826  */
6827 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6828 {
6829         cpu_curr(cpu) = p;
6830 }
6831
6832 #endif
6833
6834 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6835 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6836 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6837
6838 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6839 {
6840         free_fair_sched_group(tg);
6841         free_rt_sched_group(tg);
6842         autogroup_free(tg);
6843         kfree(tg);
6844 }
6845
6846 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6847 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6848 {
6849         struct task_group *tg;
6850
6851         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6852         if (!tg)
6853                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6854
6855         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6856                 goto err;
6857
6858         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6859                 goto err;
6860
6861         return tg;
6862
6863 err:
6864         free_sched_group(tg);
6865         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6866 }
6867
6868 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6869 {
6870         unsigned long flags;
6871
6872         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6873         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6874
6875         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6876
6877         tg->parent = parent;
6878         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6879         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6880         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6881 }
6882
6883 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6884 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6885 {
6886         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6887         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6888 }
6889
6890 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6891 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6892 {
6893         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6894         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6895 }
6896
6897 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6898 {
6899         unsigned long flags;
6900         int i;
6901
6902         /* end participation in shares distribution */
6903         for_each_possible_cpu(i)
6904                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6905
6906         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6907         list_del_rcu(&tg->list);
6908         list_del_rcu(&tg->siblings);
6909         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6910 }
6911
6912 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6913  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6914  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6915  *      reflect its new group.
6916  */
6917 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6918 {
6919         struct task_group *tg;
6920         int on_rq, running;
6921         unsigned long flags;
6922         struct rq *rq;
6923
6924         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6925
6926         running = task_current(rq, tsk);
6927         on_rq = tsk->on_rq;
6928
6929         if (on_rq)
6930                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6931         if (unlikely(running))
6932                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6933
6934         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6935                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6936                           struct task_group, css);
6937         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6938         tsk->sched_task_group = tg;
6939
6940 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6941         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6942                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6943         else
6944 #endif
6945                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6946
6947         if (unlikely(running))
6948                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6949         if (on_rq)
6950                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6951
6952         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6953 }
6954 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6955
6956 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6957 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6958 {
6959         if (runtime == RUNTIME_INF)
6960                 return 1ULL << 20;
6961
6962         return div64_u64(runtime << 20, period);
6963 }
6964 #endif
6965
6966 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6967 /*
6968  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6969  */
6970 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6971
6972 /* Must be called with tasklist_lock held */
6973 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6974 {
6975         struct task_struct *g, *p;
6976
6977         do_each_thread(g, p) {
6978                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6979                         return 1;
6980         } while_each_thread(g, p);
6981
6982         return 0;
6983 }
6984
6985 struct rt_schedulable_data {
6986         struct task_group *tg;
6987         u64 rt_period;
6988         u64 rt_runtime;
6989 };
6990
6991 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6992 {
6993         struct rt_schedulable_data *d = data;
6994         struct task_group *child;
6995         unsigned long total, sum = 0;
6996         u64 period, runtime;
6997
6998         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6999         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7000
7001         if (tg == d->tg) {
7002                 period = d->rt_period;
7003                 runtime = d->rt_runtime;
7004         }
7005
7006         /*
7007          * Cannot have more runtime than the period.
7008          */
7009         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7010                 return -EINVAL;
7011
7012         /*
7013          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7014          */
7015         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7016                 return -EBUSY;
7017
7018         total = to_ratio(period, runtime);
7019
7020         /*
7021          * Nobody can have more than the global setting allows.
7022          */
7023         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7024                 return -EINVAL;
7025
7026         /*
7027          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7028          */
7029         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7030                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7031                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7032
7033                 if (child == d->tg) {
7034                         period = d->rt_period;
7035                         runtime = d->rt_runtime;
7036                 }
7037
7038                 sum += to_ratio(period, runtime);
7039         }
7040
7041         if (sum > total)
7042                 return -EINVAL;
7043
7044         return 0;
7045 }
7046
7047 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7048 {
7049         int ret;
7050
7051         struct rt_schedulable_data data = {
7052                 .tg = tg,
7053                 .rt_period = period,
7054                 .rt_runtime = runtime,
7055         };
7056
7057         rcu_read_lock();
7058         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7059         rcu_read_unlock();
7060
7061         return ret;
7062 }
7063
7064 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7065                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7066 {
7067         int i, err = 0;
7068
7069         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7070         read_lock(&tasklist_lock);
7071         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7072         if (err)
7073                 goto unlock;
7074
7075         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7076         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7077         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7078
7079         for_each_possible_cpu(i) {
7080                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7081
7082                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7083                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7084                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7085         }
7086         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7087 unlock:
7088         read_unlock(&tasklist_lock);
7089         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7090
7091         return err;
7092 }
7093
7094 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7095 {
7096         u64 rt_runtime, rt_period;
7097
7098         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7099         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7100         if (rt_runtime_us < 0)
7101                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7102
7103         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7104 }
7105
7106 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7107 {
7108         u64 rt_runtime_us;
7109
7110         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7111                 return -1;
7112
7113         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7114         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7115         return rt_runtime_us;
7116 }
7117
7118 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7119 {
7120         u64 rt_runtime, rt_period;
7121
7122         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7123         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7124
7125         if (rt_period == 0)
7126                 return -EINVAL;
7127
7128         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7129 }
7130
7131 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7132 {
7133         u64 rt_period_us;
7134
7135         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7136         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7137         return rt_period_us;
7138 }
7139
7140 static int sched_rt_global_constraints(void)
7141 {
7142         u64 runtime, period;
7143         int ret = 0;
7144
7145         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7146                 return -EINVAL;
7147
7148         runtime = global_rt_runtime();
7149         period = global_rt_period();
7150
7151         /*
7152          * Sanity check on the sysctl variables.
7153          */
7154         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7155                 return -EINVAL;
7156
7157         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7158         read_lock(&tasklist_lock);
7159         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7160         read_unlock(&tasklist_lock);
7161         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7162
7163         return ret;
7164 }
7165
7166 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7167 {
7168         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7169         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7170                 return 0;
7171
7172         return 1;
7173 }
7174
7175 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7176 static int sched_rt_global_constraints(void)
7177 {
7178         unsigned long flags;
7179         int i;
7180
7181         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7182                 return -EINVAL;
7183
7184         /*
7185          * There's always some RT tasks in the root group
7186          * -- migration, kstopmachine etc..
7187          */
7188         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7189                 return -EBUSY;
7190
7191         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7192         for_each_possible_cpu(i) {
7193                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7194
7195                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7196                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7197                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7198         }
7199         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7200
7201         return 0;
7202 }
7203 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7204
7205 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7206                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7207                 loff_t *ppos)
7208 {
7209         int ret;
7210         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7211
7212         mutex_lock(&mutex);
7213         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7214         /* make sure that internally we keep jiffies */
7215         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7216         if (!ret && write) {
7217                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7218                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7219         }
7220         mutex_unlock(&mutex);
7221         return ret;
7222 }
7223
7224 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7225                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7226                 loff_t *ppos)
7227 {
7228         int ret;
7229         int old_period, old_runtime;
7230         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7231
7232         mutex_lock(&mutex);
7233         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7234         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7235
7236         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7237
7238         if (!ret && write) {
7239                 ret = sched_rt_global_constraints();
7240                 if (ret) {
7241                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7242                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7243                 } else {
7244                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7245                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7246                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7247                 }
7248         }
7249         mutex_unlock(&mutex);
7250
7251         return ret;
7252 }
7253
7254 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7255
7256 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7257 {
7258         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7259 }
7260
7261 static struct cgroup_subsys_state *
7262 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7263 {
7264         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7265         struct task_group *tg;
7266
7267         if (!parent) {
7268                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7269                 return &root_task_group.css;
7270         }
7271
7272         tg = sched_create_group(parent);
7273         if (IS_ERR(tg))
7274                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7275
7276         return &tg->css;
7277 }
7278
7279 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7280 {
7281         struct task_group *tg = css_tg(css);
7282         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7283
7284         if (parent)
7285                 sched_online_group(tg, parent);
7286         return 0;
7287 }
7288
7289 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7290 {
7291         struct task_group *tg = css_tg(css);
7292
7293         sched_destroy_group(tg);
7294 }
7295
7296 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7297 {
7298         struct task_group *tg = css_tg(css);
7299
7300         sched_offline_group(tg);
7301 }
7302
7303 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7304                                  struct cgroup_taskset *tset)
7305 {
7306         struct task_struct *task;
7307
7308         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7309 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7310                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7311                         return -EINVAL;
7312 #else
7313                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7314                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7315                         return -EINVAL;
7316 #endif
7317         }
7318         return 0;
7319 }
7320
7321 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7322                               struct cgroup_taskset *tset)
7323 {
7324         struct task_struct *task;
7325
7326         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7327                 sched_move_task(task);
7328 }
7329
7330 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7331                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7332                             struct task_struct *task)
7333 {
7334         /*
7335          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7336          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7337          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7338          */
7339         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7340                 return;
7341
7342         sched_move_task(task);
7343 }
7344
7345 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7346 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7347                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7348 {
7349         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7350 }
7351
7352 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7353                                struct cftype *cft)
7354 {
7355         struct task_group *tg = css_tg(css);
7356
7357         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7358 }
7359
7360 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7361 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7362
7363 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7364 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7365
7366 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7367
7368 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7369 {
7370         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7371         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7372
7373         if (tg == &root_task_group)
7374                 return -EINVAL;
7375
7376         /*
7377          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7378          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7379          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7380          */
7381         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7382                 return -EINVAL;
7383
7384         /*
7385          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7386          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7387          * feasibility.
7388          */
7389         if (period > max_cfs_quota_period)
7390                 return -EINVAL;
7391
7392         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7393         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7394         if (ret)
7395                 goto out_unlock;
7396
7397         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7398         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7399         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7400         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7401         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7402         cfs_b->quota = quota;
7403
7404         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7405         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7406         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7407                 /* force a reprogram */
7408                 cfs_b->timer_active = 0;
7409                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7410         }
7411         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7412
7413         for_each_possible_cpu(i) {
7414                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7415                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7416
7417                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7418                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7419                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7420
7421                 if (cfs_rq->throttled)
7422                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7423                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7424         }
7425 out_unlock:
7426         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7427
7428         return ret;
7429 }
7430
7431 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7432 {
7433         u64 quota, period;
7434
7435         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7436         if (cfs_quota_us < 0)
7437                 quota = RUNTIME_INF;
7438         else
7439                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7440
7441         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7442 }
7443
7444 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7445 {
7446         u64 quota_us;
7447
7448         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7449                 return -1;
7450
7451         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7452         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7453
7454         return quota_us;
7455 }
7456
7457 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7458 {
7459         u64 quota, period;
7460
7461         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7462         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7463
7464         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7465 }
7466
7467 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7468 {
7469         u64 cfs_period_us;
7470
7471         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7472         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7473
7474         return cfs_period_us;
7475 }
7476
7477 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7478                                   struct cftype *cft)
7479 {
7480         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7481 }
7482
7483 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7484                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7485 {
7486         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7487 }
7488
7489 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7490                                    struct cftype *cft)
7491 {
7492         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7493 }
7494
7495 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7496                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7497 {
7498         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7499 }
7500
7501 struct cfs_schedulable_data {
7502         struct task_group *tg;
7503         u64 period, quota;
7504 };
7505
7506 /*
7507  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7508  * note: units are usecs
7509  */
7510 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7511                                struct cfs_schedulable_data *d)
7512 {
7513         u64 quota, period;
7514
7515         if (tg == d->tg) {
7516                 period = d->period;
7517                 quota = d->quota;
7518         } else {
7519                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7520                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7521         }
7522
7523         /* note: these should typically be equivalent */
7524         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7525                 return RUNTIME_INF;
7526
7527         return to_ratio(period, quota);
7528 }
7529
7530 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7531 {
7532         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7533         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7534         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7535
7536         if (!tg->parent) {
7537                 quota = RUNTIME_INF;
7538         } else {
7539                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7540
7541                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7542                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7543
7544                 /*
7545                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7546                  * limit is set
7547                  */
7548                 if (quota == RUNTIME_INF)
7549                         quota = parent_quota;
7550                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7551                         return -EINVAL;
7552         }
7553         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7554
7555         return 0;
7556 }
7557
7558 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7559 {
7560         int ret;
7561         struct cfs_schedulable_data data = {
7562                 .tg = tg,
7563                 .period = period,
7564                 .quota = quota,
7565         };
7566
7567         if (quota != RUNTIME_INF) {
7568                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7569                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7570         }
7571
7572         rcu_read_lock();
7573         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7574         rcu_read_unlock();
7575
7576         return ret;
7577 }
7578
7579 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7580                 struct cgroup_map_cb *cb)
7581 {
7582         struct task_group *tg = css_tg(css);
7583         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7584
7585         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7586         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7587         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7588
7589         return 0;
7590 }
7591 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7592 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7593
7594 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7595 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7596                                 struct cftype *cft, s64 val)
7597 {
7598         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7599 }
7600
7601 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7602                                struct cftype *cft)
7603 {
7604         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7605 }
7606
7607 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7608                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7609 {
7610         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7611 }
7612
7613 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7614                                    struct cftype *cft)
7615 {
7616         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7617 }
7618 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7619
7620 static struct cftype cpu_files[] = {
7621 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7622         {
7623                 .name = "shares",
7624                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7625                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7626         },
7627 #endif
7628 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7629         {
7630                 .name = "cfs_quota_us",
7631                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7632                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7633         },
7634         {
7635                 .name = "cfs_period_us",
7636                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7637                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7638         },
7639         {
7640                 .name = "stat",
7641                 .read_map = cpu_stats_show,
7642         },
7643 #endif
7644 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7645         {
7646                 .name = "rt_runtime_us",
7647                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7648                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7649         },
7650         {
7651                 .name = "rt_period_us",
7652                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7653                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7654         },
7655 #endif
7656         { }     /* terminate */
7657 };
7658
7659 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7660         .name           = "cpu",
7661         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7662         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7663         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7664         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7665         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7666         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7667         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7668         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7669         .base_cftypes   = cpu_files,
7670         .early_init     = 1,
7671 };
7672
7673 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7674
7675 void dump_cpu_task(int cpu)
7676 {
7677         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7678         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7679 }