dts:arm:rk3288-box: ddr frequency set to 533 when playing 4K video.
[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  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
375  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
376  * reschedule event.
377  *
378  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
379  * rq->lock.
380  */
381
382 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
383 {
384         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
385                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
386 }
387
388 /*
389  * High-resolution timer tick.
390  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
391  */
392 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
393 {
394         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
395
396         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
397
398         raw_spin_lock(&rq->lock);
399         update_rq_clock(rq);
400         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
401         raw_spin_unlock(&rq->lock);
402
403         return HRTIMER_NORESTART;
404 }
405
406 #ifdef CONFIG_SMP
407 /*
408  * called from hardirq (IPI) context
409  */
410 static void __hrtick_start(void *arg)
411 {
412         struct rq *rq = arg;
413
414         raw_spin_lock(&rq->lock);
415         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
416         rq->hrtick_csd_pending = 0;
417         raw_spin_unlock(&rq->lock);
418 }
419
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
428         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
429
430         hrtimer_set_expires(timer, time);
431
432         if (rq == this_rq()) {
433                 hrtimer_restart(timer);
434         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
435                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
436                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
437         }
438 }
439
440 static int
441 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
442 {
443         int cpu = (int)(long)hcpu;
444
445         switch (action) {
446         case CPU_UP_CANCELED:
447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
448         case CPU_DOWN_PREPARE:
449         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
450         case CPU_DEAD:
451         case CPU_DEAD_FROZEN:
452                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
453                 return NOTIFY_OK;
454         }
455
456         return NOTIFY_DONE;
457 }
458
459 static __init void init_hrtick(void)
460 {
461         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
462 }
463 #else
464 /*
465  * Called to set the hrtick timer state.
466  *
467  * called with rq->lock held and irqs disabled
468  */
469 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
470 {
471         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
472                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
473 }
474
475 static inline void init_hrtick(void)
476 {
477 }
478 #endif /* CONFIG_SMP */
479
480 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
481 {
482 #ifdef CONFIG_SMP
483         rq->hrtick_csd_pending = 0;
484
485         rq->hrtick_csd.flags = 0;
486         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
487         rq->hrtick_csd.info = rq;
488 #endif
489
490         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
491         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
492 }
493 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
495 {
496 }
497
498 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
499 {
500 }
501
502 static inline void init_hrtick(void)
503 {
504 }
505 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
506
507 /*
508  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
509  *
510  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
511  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
512  * the target CPU.
513  */
514 #ifdef CONFIG_SMP
515 void resched_task(struct task_struct *p)
516 {
517         int cpu;
518
519         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
520
521         if (test_tsk_need_resched(p))
522                 return;
523
524         set_tsk_need_resched(p);
525
526         cpu = task_cpu(p);
527         if (cpu == smp_processor_id())
528                 return;
529
530         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
531         smp_mb();
532         if (!tsk_is_polling(p))
533                 smp_send_reschedule(cpu);
534 }
535
536 void resched_cpu(int cpu)
537 {
538         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
539         unsigned long flags;
540
541         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
542                 return;
543         resched_task(cpu_curr(cpu));
544         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
545 }
546
547 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
548 /*
549  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
550  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
551  *
552  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
553  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
554  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
555  */
556 int get_nohz_timer_target(void)
557 {
558         int cpu = smp_processor_id();
559         int i;
560         struct sched_domain *sd;
561
562         rcu_read_lock();
563         for_each_domain(cpu, sd) {
564                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
565                         if (!idle_cpu(i)) {
566                                 cpu = i;
567                                 goto unlock;
568                         }
569                 }
570         }
571 unlock:
572         rcu_read_unlock();
573         return cpu;
574 }
575 /*
576  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
577  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
578  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
579  * idle system the next event might even be infinite time into the
580  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
581  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
582  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
583  * wheel for the next timer event.
584  */
585 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
586 {
587         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
588
589         if (cpu == smp_processor_id())
590                 return;
591
592         /*
593          * This is safe, as this function is called with the timer
594          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
595          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
596          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
597          * timer into account automatically.
598          */
599         if (rq->curr != rq->idle)
600                 return;
601
602         /*
603          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
604          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
605          * idle task through an additional NOOP schedule()
606          */
607         set_tsk_need_resched(rq->idle);
608
609         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
610         smp_mb();
611         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
612                 smp_send_reschedule(cpu);
613 }
614
615 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
616 {
617         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
618                 if (cpu != smp_processor_id() ||
619                     tick_nohz_tick_stopped())
620                         smp_send_reschedule(cpu);
621                 return true;
622         }
623
624         return false;
625 }
626
627 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
628 {
629         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
630                 wake_up_idle_cpu(cpu);
631 }
632
633 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
634 {
635         int cpu = smp_processor_id();
636
637         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
638                 return false;
639
640         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
641                 return true;
642
643         /*
644          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
645          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
646          */
647         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
648         return false;
649 }
650
651 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
652
653 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
654 {
655         return false;
656 }
657
658 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
659
660 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
661 bool sched_can_stop_tick(void)
662 {
663        struct rq *rq;
664
665        rq = this_rq();
666
667        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
668        smp_rmb();
669
670        /* More than one running task need preemption */
671        if (rq->nr_running > 1)
672                return false;
673
674        return true;
675 }
676 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
677
678 void sched_avg_update(struct rq *rq)
679 {
680         s64 period = sched_avg_period();
681
682         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
683                 /*
684                  * Inline assembly required to prevent the compiler
685                  * optimising this loop into a divmod call.
686                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
687                  */
688                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
689                 rq->age_stamp += period;
690                 rq->rt_avg /= 2;
691         }
692 }
693
694 #else /* !CONFIG_SMP */
695 void resched_task(struct task_struct *p)
696 {
697         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
698         set_tsk_need_resched(p);
699 }
700 #endif /* CONFIG_SMP */
701
702 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
703                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
704 /*
705  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
706  * node and @up when leaving it for the final time.
707  *
708  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
709  */
710 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
711                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
712 {
713         struct task_group *parent, *child;
714         int ret;
715
716         parent = from;
717
718 down:
719         ret = (*down)(parent, data);
720         if (ret)
721                 goto out;
722         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
723                 parent = child;
724                 goto down;
725
726 up:
727                 continue;
728         }
729         ret = (*up)(parent, data);
730         if (ret || parent == from)
731                 goto out;
732
733         child = parent;
734         parent = parent->parent;
735         if (parent)
736                 goto up;
737 out:
738         return ret;
739 }
740
741 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
742 {
743         return 0;
744 }
745 #endif
746
747 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
748 {
749         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
750         struct load_weight *load = &p->se.load;
751
752         /*
753          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
754          */
755         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
756                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
757                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
758                 return;
759         }
760
761         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
762         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
763 }
764
765 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
766 {
767         update_rq_clock(rq);
768         sched_info_queued(p);
769         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
770 }
771
772 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
773 {
774         update_rq_clock(rq);
775         sched_info_dequeued(p);
776         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
780 {
781         if (task_contributes_to_load(p))
782                 rq->nr_uninterruptible--;
783
784         enqueue_task(rq, p, flags);
785 }
786
787 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
788 {
789         if (task_contributes_to_load(p))
790                 rq->nr_uninterruptible++;
791
792         dequeue_task(rq, p, flags);
793 }
794
795 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
796 {
797 /*
798  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
799  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
800  */
801 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
802         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
803 #endif
804 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
805         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
806
807         /*
808          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
809          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
810          * {soft,}irq region.
811          *
812          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
813          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
814          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
815          * monotonic.
816          *
817          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
818          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
819          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
820          * atomic ops.
821          */
822         if (irq_delta > delta)
823                 irq_delta = delta;
824
825         rq->prev_irq_time += irq_delta;
826         delta -= irq_delta;
827 #endif
828 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
829         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
830                 u64 st;
831
832                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
833                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
834
835                 if (unlikely(steal > delta))
836                         steal = delta;
837
838                 st = steal_ticks(steal);
839                 steal = st * TICK_NSEC;
840
841                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
842
843                 delta -= steal;
844         }
845 #endif
846
847         rq->clock_task += delta;
848
849 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
850         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
851                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
852 #endif
853 }
854
855 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
856 {
857         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
858         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
859
860         if (stop) {
861                 /*
862                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
863                  * userspace knows about and won't get confused about.
864                  *
865                  * Also, it will make PI more or less work without too
866                  * much confusion -- but then, stop work should not
867                  * rely on PI working anyway.
868                  */
869                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
870
871                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
872         }
873
874         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
875
876         if (old_stop) {
877                 /*
878                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
879                  * it can die in pieces.
880                  */
881                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
882         }
883 }
884
885 /*
886  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
887  */
888 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
889 {
890         return p->static_prio;
891 }
892
893 /*
894  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
895  * without taking RT-inheritance into account. Might be
896  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
897  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
898  * estimator recalculates.
899  */
900 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
901 {
902         int prio;
903
904         if (task_has_rt_policy(p))
905                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
906         else
907                 prio = __normal_prio(p);
908         return prio;
909 }
910
911 /*
912  * Calculate the current priority, i.e. the priority
913  * taken into account by the scheduler. This value might
914  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
915  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
916  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
917  */
918 static int effective_prio(struct task_struct *p)
919 {
920         p->normal_prio = normal_prio(p);
921         /*
922          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
923          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
924          * to the normal priority:
925          */
926         if (!rt_prio(p->prio))
927                 return p->normal_prio;
928         return p->prio;
929 }
930
931 /**
932  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
933  * @p: the task in question.
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 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(task_migration_notifier);
978
979 void register_task_migration_notifier(struct notifier_block *n)
980 {
981         atomic_notifier_chain_register(&task_migration_notifier, n);
982 }
983
984 #ifdef CONFIG_SMP
985 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
986 {
987 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
988         /*
989          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
990          * ttwu() will sort out the placement.
991          */
992         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
993                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
994
995 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
996         /*
997          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
998          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
999          *
1000          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1001          * see task_group().
1002          *
1003          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1004          * task_rq_lock().
1005          */
1006         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1007                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1008 #endif
1009 #endif
1010
1011         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1012
1013         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1014                 struct task_migration_notifier tmn;
1015
1016                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1017                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1018                 p->se.nr_migrations++;
1019                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1020
1021                 tmn.task = p;
1022                 tmn.from_cpu = task_cpu(p);
1023                 tmn.to_cpu = new_cpu;
1024
1025                 atomic_notifier_call_chain(&task_migration_notifier, 0, &tmn);
1026         }
1027
1028         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1029 }
1030
1031 struct migration_arg {
1032         struct task_struct *task;
1033         int dest_cpu;
1034 };
1035
1036 static int migration_cpu_stop(void *data);
1037
1038 /*
1039  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1040  *
1041  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1042  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1043  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1044  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1045  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1046  * @p has remained unscheduled the whole time.
1047  *
1048  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1049  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1050  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1051  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1052  * waiting to become inactive.
1053  */
1054 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1055 {
1056         unsigned long flags;
1057         int running, on_rq;
1058         unsigned long ncsw;
1059         struct rq *rq;
1060
1061         for (;;) {
1062                 /*
1063                  * We do the initial early heuristics without holding
1064                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1065                  * the runqueue lock when things look like they will
1066                  * work out!
1067                  */
1068                 rq = task_rq(p);
1069
1070                 /*
1071                  * If the task is actively running on another CPU
1072                  * still, just relax and busy-wait without holding
1073                  * any locks.
1074                  *
1075                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1076                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1077                  * But we don't care, since "task_running()" will
1078                  * return false if the runqueue has changed and p
1079                  * is actually now running somewhere else!
1080                  */
1081                 while (task_running(rq, p)) {
1082                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1083                                 return 0;
1084                         cpu_relax();
1085                 }
1086
1087                 /*
1088                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1089                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1090                  * just go back and repeat.
1091                  */
1092                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1093                 trace_sched_wait_task(p);
1094                 running = task_running(rq, p);
1095                 on_rq = p->on_rq;
1096                 ncsw = 0;
1097                 if (!match_state || p->state == match_state)
1098                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1099                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1100
1101                 /*
1102                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1103                  */
1104                 if (unlikely(!ncsw))
1105                         break;
1106
1107                 /*
1108                  * Was it really running after all now that we
1109                  * checked with the proper locks actually held?
1110                  *
1111                  * Oops. Go back and try again..
1112                  */
1113                 if (unlikely(running)) {
1114                         cpu_relax();
1115                         continue;
1116                 }
1117
1118                 /*
1119                  * It's not enough that it's not actively running,
1120                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1121                  * preempted!
1122                  *
1123                  * So if it was still runnable (but just not actively
1124                  * running right now), it's preempted, and we should
1125                  * yield - it could be a while.
1126                  */
1127                 if (unlikely(on_rq)) {
1128                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1129
1130                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1131                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1132                         continue;
1133                 }
1134
1135                 /*
1136                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1137                  * runnable, which means that it will never become
1138                  * running in the future either. We're all done!
1139                  */
1140                 break;
1141         }
1142
1143         return ncsw;
1144 }
1145
1146 /***
1147  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1148  * @p: the to-be-kicked thread
1149  *
1150  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1151  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1152  *
1153  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1154  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1155  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1156  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1157  * achieved as well.
1158  */
1159 void kick_process(struct task_struct *p)
1160 {
1161         int cpu;
1162
1163         preempt_disable();
1164         cpu = task_cpu(p);
1165         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1166                 smp_send_reschedule(cpu);
1167         preempt_enable();
1168 }
1169 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1170 #endif /* CONFIG_SMP */
1171
1172 #ifdef CONFIG_SMP
1173 /*
1174  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1175  */
1176 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1177 {
1178         int nid = cpu_to_node(cpu);
1179         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1180         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1181         int dest_cpu;
1182
1183         /*
1184          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1185          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1186          * select the cpu on the other node.
1187          */
1188         if (nid != -1) {
1189                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1190
1191                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1192                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1193                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1194                                 continue;
1195                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1196                                 continue;
1197                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1198                                 return dest_cpu;
1199                 }
1200         }
1201
1202         for (;;) {
1203                 /* Any allowed, online CPU? */
1204                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1205                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1206                                 continue;
1207                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1208                                 continue;
1209                         goto out;
1210                 }
1211
1212                 switch (state) {
1213                 case cpuset:
1214                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1215                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1216                         state = possible;
1217                         break;
1218
1219                 case possible:
1220                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1221                         state = fail;
1222                         break;
1223
1224                 case fail:
1225                         BUG();
1226                         break;
1227                 }
1228         }
1229
1230 out:
1231         if (state != cpuset) {
1232                 /*
1233                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1234                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1235                  * leave kernel.
1236                  */
1237                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1238                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1239                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1240                 }
1241         }
1242
1243         return dest_cpu;
1244 }
1245
1246 /*
1247  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1248  */
1249 static inline
1250 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1251 {
1252         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1253
1254         /*
1255          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1256          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1257          * cpu.
1258          *
1259          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1260          *
1261          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1262          *   not worry about this generic constraint ]
1263          */
1264         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1265                      !cpu_online(cpu)))
1266                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1267
1268         return cpu;
1269 }
1270
1271 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1272 {
1273         s64 diff = sample - *avg;
1274         *avg += diff >> 3;
1275 }
1276 #endif
1277
1278 static void
1279 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1280 {
1281 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1282         struct rq *rq = this_rq();
1283
1284 #ifdef CONFIG_SMP
1285         int this_cpu = smp_processor_id();
1286
1287         if (cpu == this_cpu) {
1288                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1289                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1290         } else {
1291                 struct sched_domain *sd;
1292
1293                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1294                 rcu_read_lock();
1295                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1296                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1297                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1298                                 break;
1299                         }
1300                 }
1301                 rcu_read_unlock();
1302         }
1303
1304         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1305                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1306
1307 #endif /* CONFIG_SMP */
1308
1309         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1310         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1311
1312         if (wake_flags & WF_SYNC)
1313                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1314
1315 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1316 }
1317
1318 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1319 {
1320         activate_task(rq, p, en_flags);
1321         p->on_rq = 1;
1322
1323         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1324         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1325                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1330  */
1331 static void
1332 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1333 {
1334         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1335         trace_sched_wakeup(p, true);
1336
1337         p->state = TASK_RUNNING;
1338 #ifdef CONFIG_SMP
1339         if (p->sched_class->task_woken)
1340                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1341
1342         if (rq->idle_stamp) {
1343                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1344                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1345
1346                 if (delta > max)
1347                         rq->avg_idle = max;
1348                 else
1349                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1350                 rq->idle_stamp = 0;
1351         }
1352 #endif
1353 }
1354
1355 static void
1356 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1357 {
1358 #ifdef CONFIG_SMP
1359         if (p->sched_contributes_to_load)
1360                 rq->nr_uninterruptible--;
1361 #endif
1362
1363         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1364         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1369  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1370  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1371  * the task is still ->on_rq.
1372  */
1373 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1374 {
1375         struct rq *rq;
1376         int ret = 0;
1377
1378         rq = __task_rq_lock(p);
1379         if (p->on_rq) {
1380                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1381                 ret = 1;
1382         }
1383         __task_rq_unlock(rq);
1384
1385         return ret;
1386 }
1387
1388 #ifdef CONFIG_SMP
1389 static void sched_ttwu_pending(void)
1390 {
1391         struct rq *rq = this_rq();
1392         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1393         struct task_struct *p;
1394
1395         raw_spin_lock(&rq->lock);
1396
1397         while (llist) {
1398                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1399                 llist = llist_next(llist);
1400                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1401         }
1402
1403         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1404 }
1405
1406 void scheduler_ipi(void)
1407 {
1408         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1409                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1410                         && !got_nohz_idle_kick()
1411 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
1412                         && !this_rq()->wake_for_idle_pull
1413 #endif
1414                         )
1415                 return;
1416
1417         /*
1418          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1419          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1420          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1421          * we do call them.
1422          *
1423          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1424          * properly.
1425          *
1426          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1427          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1428          * somewhat pessimize the simple resched case.
1429          */
1430         irq_enter();
1431         tick_nohz_full_check();
1432         sched_ttwu_pending();
1433
1434         /*
1435          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1436          */
1437         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1438                 this_rq()->idle_balance = 1;
1439                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1440         }
1441 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
1442         else if (unlikely(this_rq()->wake_for_idle_pull))
1443                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1444 #endif
1445
1446         irq_exit();
1447 }
1448
1449 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1450 {
1451         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1452                 smp_send_reschedule(cpu);
1453 }
1454
1455 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1456 {
1457         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1458 }
1459 #endif /* CONFIG_SMP */
1460
1461 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1462 {
1463         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1464
1465 #if defined(CONFIG_SMP)
1466         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1467                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1468                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1469                 return;
1470         }
1471 #endif
1472
1473         raw_spin_lock(&rq->lock);
1474         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1475         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1476 }
1477
1478 /**
1479  * try_to_wake_up - wake up a thread
1480  * @p: the thread to be awakened
1481  * @state: the mask of task states that can be woken
1482  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1483  *
1484  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1485  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1486  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1487  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1488  * runnable without the overhead of this.
1489  *
1490  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1491  * or @state didn't match @p's state.
1492  */
1493 static int
1494 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1495 {
1496         unsigned long flags;
1497         int cpu, success = 0;
1498
1499         /*
1500          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1501          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1502          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1503          * set_current_state() the waiting thread does.
1504          */
1505         smp_mb__before_spinlock();
1506         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1507         if (!(p->state & state))
1508                 goto out;
1509
1510         success = 1; /* we're going to change ->state */
1511         cpu = task_cpu(p);
1512
1513         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1514                 goto stat;
1515
1516 #ifdef CONFIG_SMP
1517         /*
1518          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1519          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1520          */
1521         while (p->on_cpu)
1522                 cpu_relax();
1523         /*
1524          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1525          */
1526         smp_rmb();
1527
1528         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1529         p->state = TASK_WAKING;
1530
1531         if (p->sched_class->task_waking)
1532                 p->sched_class->task_waking(p);
1533
1534         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1535         if (task_cpu(p) != cpu) {
1536                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1537                 set_task_cpu(p, cpu);
1538         }
1539 #endif /* CONFIG_SMP */
1540
1541         ttwu_queue(p, cpu);
1542 stat:
1543         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1544 out:
1545         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1546
1547         return success;
1548 }
1549
1550 /**
1551  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1552  * @p: the thread to be awakened
1553  *
1554  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1555  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1556  * the current task.
1557  */
1558 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1559 {
1560         struct rq *rq = task_rq(p);
1561
1562         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1563             WARN_ON_ONCE(p == current))
1564                 return;
1565
1566         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1567
1568         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1569                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1570                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1571                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1572         }
1573
1574         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1575                 goto out;
1576
1577         if (!p->on_rq)
1578                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1579
1580         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1581         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1582 out:
1583         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1584 }
1585
1586 /**
1587  * wake_up_process - Wake up a specific process
1588  * @p: The process to be woken up.
1589  *
1590  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1591  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1592  * running.
1593  *
1594  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1595  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1596  */
1597 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1598 {
1599         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1600         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1601 }
1602 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1603
1604 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1605 {
1606         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1607 }
1608
1609 /*
1610  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1611  * p is forked by current.
1612  *
1613  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1614  */
1615 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1616 {
1617         p->on_rq                        = 0;
1618
1619         p->se.on_rq                     = 0;
1620         p->se.exec_start                = 0;
1621         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1622         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1623         p->se.nr_migrations             = 0;
1624         p->se.vruntime                  = 0;
1625         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1626
1627 /*
1628  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
1629  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
1630  * load-balance).
1631  */
1632 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1633         p->se.avg.runnable_avg_period = 0;
1634         p->se.avg.runnable_avg_sum = 0;
1635 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
1636         /* keep LOAD_AVG_MAX in sync with fair.c if load avg series is changed */
1637 #define LOAD_AVG_MAX 47742
1638         p->se.avg.hmp_last_up_migration = 0;
1639         p->se.avg.hmp_last_down_migration = 0;
1640         if (hmp_task_should_forkboost(p)) {
1641                 p->se.avg.load_avg_ratio = 1023;
1642                 p->se.avg.load_avg_contrib =
1643                                 (1023 * scale_load_down(p->se.load.weight));
1644                 p->se.avg.runnable_avg_period = LOAD_AVG_MAX;
1645                 p->se.avg.runnable_avg_sum = LOAD_AVG_MAX;
1646                 p->se.avg.usage_avg_sum = LOAD_AVG_MAX;
1647         }
1648 #endif
1649 #endif
1650 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1651         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1652 #endif
1653
1654         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1655
1656 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1657         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1658 #endif
1659
1660 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1661         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1662                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1663                 p->mm->numa_next_reset = jiffies;
1664                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1665         }
1666
1667         p->node_stamp = 0ULL;
1668         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1669         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1670         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1671         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1672 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1673 }
1674
1675 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1676 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1677 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1678 {
1679         if (enabled)
1680                 sched_feat_set("NUMA");
1681         else
1682                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1683 }
1684 #else
1685 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1686
1687 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1688 {
1689         numabalancing_enabled = enabled;
1690 }
1691 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1692 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1693
1694 /*
1695  * fork()/clone()-time setup:
1696  */
1697 void sched_fork(struct task_struct *p)
1698 {
1699         unsigned long flags;
1700         int cpu = get_cpu();
1701
1702         __sched_fork(p);
1703         /*
1704          * We mark the process as running here. This guarantees that
1705          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1706          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1707          */
1708         p->state = TASK_RUNNING;
1709
1710         /*
1711          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1712          */
1713         p->prio = current->normal_prio;
1714
1715         /*
1716          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1717          */
1718         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1719                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1720                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1721                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1722                         p->rt_priority = 0;
1723                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1724                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1725
1726                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1727                 set_load_weight(p);
1728
1729                 /*
1730                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1731                  * fulfilled its duty:
1732                  */
1733                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1734         }
1735
1736         if (!rt_prio(p->prio))
1737                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1738
1739         if (p->sched_class->task_fork)
1740                 p->sched_class->task_fork(p);
1741
1742         /*
1743          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1744          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1745          * is ran before sched_fork().
1746          *
1747          * Silence PROVE_RCU.
1748          */
1749         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1750         set_task_cpu(p, cpu);
1751         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1752
1753 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1754         if (likely(sched_info_on()))
1755                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1756 #endif
1757 #if defined(CONFIG_SMP)
1758         p->on_cpu = 0;
1759 #endif
1760 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1761         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1762         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1763 #endif
1764 #ifdef CONFIG_SMP
1765         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1766 #endif
1767
1768         put_cpu();
1769 }
1770
1771 /*
1772  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1773  *
1774  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1775  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1776  * on the runqueue and wakes it.
1777  */
1778 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1779 {
1780         unsigned long flags;
1781         struct rq *rq;
1782
1783         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1784 #ifdef CONFIG_SMP
1785         /*
1786          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1787          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1788          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1789          */
1790         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1791 #endif
1792
1793         rq = __task_rq_lock(p);
1794         activate_task(rq, p, 0);
1795         p->on_rq = 1;
1796         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1797         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1798 #ifdef CONFIG_SMP
1799         if (p->sched_class->task_woken)
1800                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1801 #endif
1802         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1803 }
1804
1805 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1806
1807 /**
1808  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1809  * @notifier: notifier struct to register
1810  */
1811 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1812 {
1813         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1814 }
1815 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1816
1817 /**
1818  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1819  * @notifier: notifier struct to unregister
1820  *
1821  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1822  */
1823 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1824 {
1825         hlist_del(&notifier->link);
1826 }
1827 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1828
1829 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1830 {
1831         struct preempt_notifier *notifier;
1832
1833         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1834                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1835 }
1836
1837 static void
1838 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1839                                  struct task_struct *next)
1840 {
1841         struct preempt_notifier *notifier;
1842
1843         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1844                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1845 }
1846
1847 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1848
1849 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1850 {
1851 }
1852
1853 static void
1854 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1855                                  struct task_struct *next)
1856 {
1857 }
1858
1859 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1860
1861 /**
1862  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1863  * @rq: the runqueue preparing to switch
1864  * @prev: the current task that is being switched out
1865  * @next: the task we are going to switch to.
1866  *
1867  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1868  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1869  * switch.
1870  *
1871  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1872  * hooks.
1873  */
1874 static inline void
1875 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1876                     struct task_struct *next)
1877 {
1878         trace_sched_switch(prev, next);
1879         sched_info_switch(prev, next);
1880         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1881         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1882         prepare_lock_switch(rq, next);
1883         prepare_arch_switch(next);
1884 }
1885
1886 /**
1887  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1888  * @rq: runqueue associated with task-switch
1889  * @prev: the thread we just switched away from.
1890  *
1891  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1892  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1893  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1894  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1895  *
1896  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1897  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1898  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1899  * details.)
1900  */
1901 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1902         __releases(rq->lock)
1903 {
1904         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1905         long prev_state;
1906
1907         rq->prev_mm = NULL;
1908
1909         /*
1910          * A task struct has one reference for the use as "current".
1911          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1912          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1913          * the scheduled task must drop that reference.
1914          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1915          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1916          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1917          * be dropped twice.
1918          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1919          */
1920         prev_state = prev->state;
1921         vtime_task_switch(prev);
1922         finish_arch_switch(prev);
1923         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1924         finish_lock_switch(rq, prev);
1925         finish_arch_post_lock_switch();
1926
1927         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1928         if (mm)
1929                 mmdrop(mm);
1930         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1931                 /*
1932                  * Remove function-return probe instances associated with this
1933                  * task and put them back on the free list.
1934                  */
1935                 kprobe_flush_task(prev);
1936                 put_task_struct(prev);
1937         }
1938
1939         tick_nohz_task_switch(current);
1940 }
1941
1942 #ifdef CONFIG_SMP
1943
1944 /* assumes rq->lock is held */
1945 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1946 {
1947         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1948                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1949 }
1950
1951 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1952 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1953 {
1954         if (rq->post_schedule) {
1955                 unsigned long flags;
1956
1957                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1958                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1959                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1960                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1961
1962                 rq->post_schedule = 0;
1963         }
1964 }
1965
1966 #else
1967
1968 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1969 {
1970 }
1971
1972 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1973 {
1974 }
1975
1976 #endif
1977
1978 /**
1979  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1980  * @prev: the thread we just switched away from.
1981  */
1982 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1983         __releases(rq->lock)
1984 {
1985         struct rq *rq = this_rq();
1986
1987         finish_task_switch(rq, prev);
1988
1989         /*
1990          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1991          * task_switch?
1992          */
1993         post_schedule(rq);
1994
1995 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1996         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1997         preempt_enable();
1998 #endif
1999         if (current->set_child_tid)
2000                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2001 }
2002
2003 /*
2004  * context_switch - switch to the new MM and the new
2005  * thread's register state.
2006  */
2007 static inline void
2008 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2009                struct task_struct *next)
2010 {
2011         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2012
2013         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2014
2015         mm = next->mm;
2016         oldmm = prev->active_mm;
2017         /*
2018          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2019          * combine the page table reload and the switch backend into
2020          * one hypercall.
2021          */
2022         arch_start_context_switch(prev);
2023
2024         if (!mm) {
2025                 next->active_mm = oldmm;
2026                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2027                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2028         } else
2029                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2030
2031         if (!prev->mm) {
2032                 prev->active_mm = NULL;
2033                 rq->prev_mm = oldmm;
2034         }
2035         /*
2036          * Since the runqueue lock will be released by the next
2037          * task (which is an invalid locking op but in the case
2038          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2039          * do an early lockdep release here:
2040          */
2041 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2042         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2043 #endif
2044
2045         context_tracking_task_switch(prev, next);
2046         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2047         switch_to(prev, next, prev);
2048
2049         barrier();
2050         /*
2051          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2052          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2053          * frame will be invalid.
2054          */
2055         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2056 }
2057
2058 /*
2059  * nr_running and nr_context_switches:
2060  *
2061  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2062  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2063  */
2064 unsigned long nr_running(void)
2065 {
2066         unsigned long i, sum = 0;
2067
2068         for_each_online_cpu(i)
2069                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2070
2071         return sum;
2072 }
2073
2074 unsigned long long nr_context_switches(void)
2075 {
2076         int i;
2077         unsigned long long sum = 0;
2078
2079         for_each_possible_cpu(i)
2080                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2081
2082         return sum;
2083 }
2084
2085 unsigned long nr_iowait(void)
2086 {
2087         unsigned long i, sum = 0;
2088
2089         for_each_possible_cpu(i)
2090                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2091
2092         return sum;
2093 }
2094
2095 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2096 {
2097         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2098         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2099 }
2100
2101 unsigned long this_cpu_load(void)
2102 {
2103         struct rq *this = this_rq();
2104         return this->cpu_load[0];
2105 }
2106
2107 #ifdef CONFIG_CPUQUIET_FRAMEWORK
2108 u64 nr_running_integral(unsigned int cpu)
2109 {
2110         unsigned int seqcnt;
2111         u64 integral;
2112         struct rq *q;
2113
2114         if (cpu >= nr_cpu_ids)
2115                 return 0;
2116
2117         q = cpu_rq(cpu);
2118
2119         /*
2120          * Update average to avoid reading stalled value if there were
2121          * no run-queue changes for a long time. On the other hand if
2122          * the changes are happening right now, just read current value
2123          * directly.
2124          */
2125
2126         seqcnt = read_seqcount_begin(&q->ave_seqcnt);
2127         integral = do_nr_running_integral(q);
2128         if (read_seqcount_retry(&q->ave_seqcnt, seqcnt)) {
2129                 read_seqcount_begin(&q->ave_seqcnt);
2130                 integral = q->nr_running_integral;
2131         }
2132
2133         return integral;
2134 }
2135 #endif
2136
2137 /*
2138  * Global load-average calculations
2139  *
2140  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
2141  * in order to minimize overhead.
2142  *
2143  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
2144  * nr_uninterruptible.
2145  *
2146  * Once every LOAD_FREQ:
2147  *
2148  *   nr_active = 0;
2149  *   for_each_possible_cpu(cpu)
2150  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
2151  *
2152  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2153  *
2154  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2155  *
2156  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2157  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2158  *    to calculating nr_active.
2159  *
2160  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2161  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2162  *
2163  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2164  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2165  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2166  *
2167  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2168  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2169  *    cpu to have completed this task.
2170  *
2171  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2172  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2173  *
2174  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2175  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2176  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2177  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2178  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2179  *    all cpus yields the correct result.
2180  *
2181  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2182  */
2183
2184 /* Variables and functions for calc_load */
2185 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2186 static unsigned long calc_load_update;
2187 unsigned long avenrun[3];
2188 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2189
2190 /**
2191  * get_avenrun - get the load average array
2192  * @loads:      pointer to dest load array
2193  * @offset:     offset to add
2194  * @shift:      shift count to shift the result left
2195  *
2196  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2197  */
2198 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2199 {
2200         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2201         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2202         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2203 }
2204
2205 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2206 {
2207         long nr_active, delta = 0;
2208
2209         nr_active = this_rq->nr_running;
2210         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2211
2212         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2213                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2214                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2215         }
2216
2217         return delta;
2218 }
2219
2220 /*
2221  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2222  */
2223 static unsigned long
2224 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2225 {
2226         load *= exp;
2227         load += active * (FIXED_1 - exp);
2228         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2229         return load >> FSHIFT;
2230 }
2231
2232 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2233 /*
2234  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2235  *
2236  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2237  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2238  * NO_HZ.
2239  *
2240  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2241  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2242  * when we read the global state.
2243  *
2244  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2245  *
2246  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2247  *    contribution, causing under-accounting.
2248  *
2249  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2250  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2251  *
2252  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2253  *
2254  *        0s            5s            10s           15s
2255  *          +10           +10           +10           +10
2256  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2257  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2258  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2259  *
2260  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2261  *    accumlating the new one.
2262  *
2263  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2264  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2265  *    busy state.
2266  *
2267  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2268  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2269  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2270  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2271  *    LOAD_FREQ intervals.
2272  *
2273  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2274  */
2275 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2276 static int calc_load_idx;
2277
2278 static inline int calc_load_write_idx(void)
2279 {
2280         int idx = calc_load_idx;
2281
2282         /*
2283          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2284          * need to observe the new update time.
2285          */
2286         smp_rmb();
2287
2288         /*
2289          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2290          * next idle-delta.
2291          */
2292         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2293                 idx++;
2294
2295         return idx & 1;
2296 }
2297
2298 static inline int calc_load_read_idx(void)
2299 {
2300         return calc_load_idx & 1;
2301 }
2302
2303 void calc_load_enter_idle(void)
2304 {
2305         struct rq *this_rq = this_rq();
2306         long delta;
2307
2308         /*
2309          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2310          * into the pending idle delta.
2311          */
2312         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2313         if (delta) {
2314                 int idx = calc_load_write_idx();
2315                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2316         }
2317 }
2318
2319 void calc_load_exit_idle(void)
2320 {
2321         struct rq *this_rq = this_rq();
2322
2323         /*
2324          * If we're still before the sample window, we're done.
2325          */
2326         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2327                 return;
2328
2329         /*
2330          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2331          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2332          * sync up for the next window.
2333          */
2334         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2335         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2336                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2337 }
2338
2339 static long calc_load_fold_idle(void)
2340 {
2341         int idx = calc_load_read_idx();
2342         long delta = 0;
2343
2344         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2345                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2346
2347         return delta;
2348 }
2349
2350 /**
2351  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2352  *
2353  * @x:         base of the power
2354  * @frac_bits: fractional bits of @x
2355  * @n:         power to raise @x to.
2356  *
2357  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2358  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2359  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2360  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2361  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2362  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2363  * vector.
2364  */
2365 static unsigned long
2366 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2367 {
2368         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2369
2370         if (n) for (;;) {
2371                 if (n & 1) {
2372                         result *= x;
2373                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2374                         result >>= frac_bits;
2375                 }
2376                 n >>= 1;
2377                 if (!n)
2378                         break;
2379                 x *= x;
2380                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2381                 x >>= frac_bits;
2382         }
2383
2384         return result;
2385 }
2386
2387 /*
2388  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2389  *
2390  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2391  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2392  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2393  *
2394  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2395  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2396  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2397  *
2398  *  ...
2399  *
2400  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2401  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2402  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2403  *
2404  * [1] application of the geometric series:
2405  *
2406  *              n         1 - x^(n+1)
2407  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2408  *             i=0          1 - x
2409  */
2410 static unsigned long
2411 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2412             unsigned long active, unsigned int n)
2413 {
2414
2415         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2416 }
2417
2418 /*
2419  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2420  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2421  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2422  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2423  *
2424  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2425  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2426  */
2427 static void calc_global_nohz(void)
2428 {
2429         long delta, active, n;
2430
2431         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2432                 /*
2433                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2434                  */
2435                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2436                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2437
2438                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2439                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2440
2441                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2442                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2443                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2444
2445                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2446         }
2447
2448         /*
2449          * Flip the idle index...
2450          *
2451          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2452          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2453          * index, this avoids a double flip messing things up.
2454          */
2455         smp_wmb();
2456         calc_load_idx++;
2457 }
2458 #else /* !CONFIG_NO_HZ_COMMON */
2459
2460 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2461 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2462
2463 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
2464
2465 /*
2466  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2467  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2468  */
2469 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2470 {
2471         long active, delta;
2472
2473         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2474                 return;
2475
2476         /*
2477          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2478          */
2479         delta = calc_load_fold_idle();
2480         if (delta)
2481                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2482
2483         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2484         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2485
2486         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2487         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2488         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2489
2490         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2491
2492         /*
2493          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2494          */
2495         calc_global_nohz();
2496 }
2497
2498 /*
2499  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2500  * active count.
2501  */
2502 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2503 {
2504         long delta;
2505
2506         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2507                 return;
2508
2509         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2510         if (delta)
2511                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2512
2513         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2514 }
2515
2516 /*
2517  * End of global load-average stuff
2518  */
2519
2520 /*
2521  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2522  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2523  *
2524  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2525  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2526  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2527  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2528  *
2529  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2530  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2531  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2532  *
2533  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2534  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2535  * particular idx is approximated to be zero.
2536  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2537  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2538  * based on 128 point scale.
2539  * Example:
2540  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2541  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2542  *
2543  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2544  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2545  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2546  */
2547 #define DEGRADE_SHIFT           7
2548 static const unsigned char
2549                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2550 static const unsigned char
2551                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2552                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2553                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2554                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2555                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2556                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2557
2558 /*
2559  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2560  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2561  * adding any new load.
2562  */
2563 static unsigned long
2564 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2565 {
2566         int j = 0;
2567
2568         if (!missed_updates)
2569                 return load;
2570
2571         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2572                 return 0;
2573
2574         if (idx == 1)
2575                 return load >> missed_updates;
2576
2577         while (missed_updates) {
2578                 if (missed_updates % 2)
2579                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2580
2581                 missed_updates >>= 1;
2582                 j++;
2583         }
2584         return load;
2585 }
2586
2587 /*
2588  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2589  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2590  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2591  */
2592 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2593                               unsigned long pending_updates)
2594 {
2595         int i, scale;
2596
2597         this_rq->nr_load_updates++;
2598
2599         /* Update our load: */
2600         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2601         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2602                 unsigned long old_load, new_load;
2603
2604                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2605
2606                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2607                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2608                 new_load = this_load;
2609                 /*
2610                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2611                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2612                  * example.
2613                  */
2614                 if (new_load > old_load)
2615                         new_load += scale - 1;
2616
2617                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2618         }
2619
2620         sched_avg_update(this_rq);
2621 }
2622
2623 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2624 /*
2625  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2626  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2627  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2628  *
2629  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2630  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2631  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2632  * (tick_nohz_idle_exit).
2633  *
2634  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2635  */
2636
2637 /*
2638  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2639  * idle balance.
2640  */
2641 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2642 {
2643         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2644         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2645         unsigned long pending_updates;
2646
2647         /*
2648          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2649          */
2650         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2651                 return;
2652
2653         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2654         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2655
2656         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2657 }
2658
2659 /*
2660  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2661  */
2662 void update_cpu_load_nohz(void)
2663 {
2664         struct rq *this_rq = this_rq();
2665         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2666         unsigned long pending_updates;
2667
2668         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2669                 return;
2670
2671         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2672         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2673         if (pending_updates) {
2674                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2675                 /*
2676                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2677                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2678                  */
2679                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2680         }
2681         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2682 }
2683 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
2684
2685 /*
2686  * Called from scheduler_tick()
2687  */
2688 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2689 {
2690         /*
2691          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2692          */
2693         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2694         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2695
2696         calc_load_account_active(this_rq);
2697 }
2698
2699 #ifdef CONFIG_SMP
2700
2701 /*
2702  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2703  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2704  */
2705 void sched_exec(void)
2706 {
2707         struct task_struct *p = current;
2708         unsigned long flags;
2709         int dest_cpu;
2710
2711         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2712         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2713         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2714                 goto unlock;
2715
2716         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2717                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2718
2719                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2720                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2721                 return;
2722         }
2723 unlock:
2724         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2725 }
2726
2727 #endif
2728
2729 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2730 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2731
2732 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2733 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2734
2735 /*
2736  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2737  * @p in case that task is currently running.
2738  *
2739  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2740  */
2741 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2742 {
2743         u64 ns = 0;
2744
2745         if (task_current(rq, p)) {
2746                 update_rq_clock(rq);
2747                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2748                 if ((s64)ns < 0)
2749                         ns = 0;
2750         }
2751
2752         return ns;
2753 }
2754
2755 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2756 {
2757         unsigned long flags;
2758         struct rq *rq;
2759         u64 ns = 0;
2760
2761         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2762         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2763         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2764
2765         return ns;
2766 }
2767
2768 /*
2769  * Return accounted runtime for the task.
2770  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2771  * pending runtime that have not been accounted yet.
2772  */
2773 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2774 {
2775         unsigned long flags;
2776         struct rq *rq;
2777         u64 ns = 0;
2778
2779         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2780         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2781         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2782
2783         return ns;
2784 }
2785
2786 /*
2787  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2788  * We call it with interrupts disabled.
2789  */
2790 void scheduler_tick(void)
2791 {
2792         int cpu = smp_processor_id();
2793         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2794         struct task_struct *curr = rq->curr;
2795
2796         sched_clock_tick();
2797
2798         raw_spin_lock(&rq->lock);
2799         update_rq_clock(rq);
2800         update_cpu_load_active(rq);
2801         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2802         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2803
2804         perf_event_task_tick();
2805
2806 #ifdef CONFIG_SMP
2807         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2808         trigger_load_balance(rq, cpu);
2809 #endif
2810         rq_last_tick_reset(rq);
2811 }
2812
2813 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2814 /**
2815  * scheduler_tick_max_deferment
2816  *
2817  * Keep at least one tick per second when a single
2818  * active task is running because the scheduler doesn't
2819  * yet completely support full dynticks environment.
2820  *
2821  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2822  * balancing, etc... continue to move forward, even
2823  * with a very low granularity.
2824  */
2825 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2826 {
2827         struct rq *rq = this_rq();
2828         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2829
2830         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2831
2832         if (time_before_eq(next, now))
2833                 return 0;
2834
2835         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2836 }
2837 #endif
2838
2839 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2840 {
2841         if (in_lock_functions(addr)) {
2842                 addr = CALLER_ADDR2;
2843                 if (in_lock_functions(addr))
2844                         addr = CALLER_ADDR3;
2845         }
2846         return addr;
2847 }
2848
2849 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2850                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2851
2852 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2853 {
2854 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2855         /*
2856          * Underflow?
2857          */
2858         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2859                 return;
2860 #endif
2861         preempt_count() += val;
2862 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2863         /*
2864          * Spinlock count overflowing soon?
2865          */
2866         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2867                                 PREEMPT_MASK - 10);
2868 #endif
2869         if (preempt_count() == val)
2870                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2871 }
2872 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2873
2874 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2875 {
2876 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2877         /*
2878          * Underflow?
2879          */
2880         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2881                 return;
2882         /*
2883          * Is the spinlock portion underflowing?
2884          */
2885         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2886                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2887                 return;
2888 #endif
2889
2890         if (preempt_count() == val)
2891                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2892         preempt_count() -= val;
2893 }
2894 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2895
2896 #endif
2897
2898 /*
2899  * Print scheduling while atomic bug:
2900  */
2901 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2902 {
2903         if (oops_in_progress)
2904                 return;
2905
2906         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2907                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2908
2909         debug_show_held_locks(prev);
2910         print_modules();
2911         if (irqs_disabled())
2912                 print_irqtrace_events(prev);
2913         dump_stack();
2914         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2915 }
2916
2917 /*
2918  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2919  */
2920 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2921 {
2922         /*
2923          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2924          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2925          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2926          */
2927         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2928                 __schedule_bug(prev);
2929         rcu_sleep_check();
2930
2931         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2932
2933         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2934 }
2935
2936 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2937 {
2938         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2939                 update_rq_clock(rq);
2940         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2941 }
2942
2943 /*
2944  * Pick up the highest-prio task:
2945  */
2946 static inline struct task_struct *
2947 pick_next_task(struct rq *rq)
2948 {
2949         const struct sched_class *class;
2950         struct task_struct *p;
2951
2952         /*
2953          * Optimization: we know that if all tasks are in
2954          * the fair class we can call that function directly:
2955          */
2956         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2957                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2958                 if (likely(p))
2959                         return p;
2960         }
2961
2962         for_each_class(class) {
2963                 p = class->pick_next_task(rq);
2964                 if (p)
2965                         return p;
2966         }
2967
2968         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2969 }
2970
2971 /*
2972  * __schedule() is the main scheduler function.
2973  *
2974  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2975  *
2976  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2977  *
2978  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2979  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2980  *
2981  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2982  *      interrupt handler scheduler_tick().
2983  *
2984  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2985  *      task to the run-queue and that's it.
2986  *
2987  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2988  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2989  *      called on the nearest possible occasion:
2990  *
2991  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2992  *
2993  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2994  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2995  *           spin_unlock()!)
2996  *
2997  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2998  *           preemptible context
2999  *
3000  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3001  *         then at the next:
3002  *
3003  *          - cond_resched() call
3004  *          - explicit schedule() call
3005  *          - return from syscall or exception to user-space
3006  *          - return from interrupt-handler to user-space
3007  */
3008 static void __sched __schedule(void)
3009 {
3010         struct task_struct *prev, *next;
3011         unsigned long *switch_count;
3012         struct rq *rq;
3013         int cpu;
3014
3015 need_resched:
3016         preempt_disable();
3017         cpu = smp_processor_id();
3018         rq = cpu_rq(cpu);
3019         rcu_note_context_switch(cpu);
3020         prev = rq->curr;
3021
3022         schedule_debug(prev);
3023
3024         if (sched_feat(HRTICK))
3025                 hrtick_clear(rq);
3026
3027         /*
3028          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3029          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3030          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3031          */
3032         smp_mb__before_spinlock();
3033         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3034
3035         switch_count = &prev->nivcsw;
3036         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3037                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3038                         prev->state = TASK_RUNNING;
3039                 } else {
3040                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3041                         prev->on_rq = 0;
3042
3043                         /*
3044                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3045                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3046                          * concurrency.
3047                          */
3048                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3049                                 struct task_struct *to_wakeup;
3050
3051                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3052                                 if (to_wakeup)
3053                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3054                         }
3055                 }
3056                 switch_count = &prev->nvcsw;
3057         }
3058
3059         pre_schedule(rq, prev);
3060
3061         if (unlikely(!rq->nr_running))
3062                 idle_balance(cpu, rq);
3063
3064         put_prev_task(rq, prev);
3065         next = pick_next_task(rq);
3066         clear_tsk_need_resched(prev);
3067         rq->skip_clock_update = 0;
3068
3069         if (likely(prev != next)) {
3070                 rq->nr_switches++;
3071                 rq->curr = next;
3072                 ++*switch_count;
3073
3074                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3075                 /*
3076                  * The context switch have flipped the stack from under us
3077                  * and restored the local variables which were saved when
3078                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3079                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3080                  */
3081                 cpu = smp_processor_id();
3082                 rq = cpu_rq(cpu);
3083         } else
3084                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3085
3086         post_schedule(rq);
3087
3088         sched_preempt_enable_no_resched();
3089         if (need_resched())
3090                 goto need_resched;
3091 }
3092
3093 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3094 {
3095         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3096                 return;
3097         /*
3098          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3099          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3100          */
3101         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3102                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3103 }
3104
3105 asmlinkage void __sched schedule(void)
3106 {
3107         struct task_struct *tsk = current;
3108
3109         sched_submit_work(tsk);
3110         __schedule();
3111 }
3112 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3113
3114 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3115 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
3116 {
3117         /*
3118          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3119          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3120          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3121          * we find a better solution.
3122          */
3123         user_exit();
3124         schedule();
3125         user_enter();
3126 }
3127 #endif
3128
3129 /**
3130  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3131  *
3132  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3133  */
3134 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3135 {
3136         sched_preempt_enable_no_resched();
3137         schedule();
3138         preempt_disable();
3139 }
3140
3141 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3142 /*
3143  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3144  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3145  * occur there and call schedule directly.
3146  */
3147 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3148 {
3149         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3150
3151         /*
3152          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3153          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3154          */
3155         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3156                 return;
3157
3158         do {
3159                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3160                 __schedule();
3161                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3162
3163                 /*
3164                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3165                  * between schedule and now.
3166                  */
3167                 barrier();
3168         } while (need_resched());
3169 }
3170 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3171
3172 /*
3173  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3174  * off of irq context.
3175  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3176  * protect us against recursive calling from irq.
3177  */
3178 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3179 {
3180         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3181         enum ctx_state prev_state;
3182
3183         /* Catch callers which need to be fixed */
3184         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3185
3186         prev_state = exception_enter();
3187
3188         do {
3189                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3190                 local_irq_enable();
3191                 __schedule();
3192                 local_irq_disable();
3193                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3194
3195                 /*
3196                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3197                  * between schedule and now.
3198                  */
3199                 barrier();
3200         } while (need_resched());
3201
3202         exception_exit(prev_state);
3203 }
3204
3205 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3206
3207 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3208                           void *key)
3209 {
3210         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3211 }
3212 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3213
3214 /*
3215  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3216  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3217  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3218  *
3219  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3220  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3221  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3222  */
3223 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3224                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3225 {
3226         wait_queue_t *curr, *next;
3227
3228         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3229                 unsigned flags = curr->flags;
3230
3231                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3232                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3233                         break;
3234         }
3235 }
3236
3237 /**
3238  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3239  * @q: the waitqueue
3240  * @mode: which threads
3241  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3242  * @key: is directly passed to the wakeup function
3243  *
3244  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3245  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3246  */
3247 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3248                         int nr_exclusive, void *key)
3249 {
3250         unsigned long flags;
3251
3252         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3253         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3254         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3255 }
3256 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3257
3258 /*
3259  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3260  */
3261 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3262 {
3263         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3264 }
3265 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3266
3267 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3268 {
3269         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3270 }
3271 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3272
3273 /**
3274  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3275  * @q: the waitqueue
3276  * @mode: which threads
3277  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3278  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3279  *
3280  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3281  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3282  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3283  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3284  *
3285  * On UP it can prevent extra preemption.
3286  *
3287  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3288  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3289  */
3290 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3291                         int nr_exclusive, void *key)
3292 {
3293         unsigned long flags;
3294         int wake_flags = WF_SYNC;
3295
3296         if (unlikely(!q))
3297                 return;
3298
3299         if (unlikely(!nr_exclusive))
3300                 wake_flags = 0;
3301
3302         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3303         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3304         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3305 }
3306 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3307
3308 /*
3309  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3310  */
3311 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3312 {
3313         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3314 }
3315 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3316
3317 /**
3318  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3319  * @x:  holds the state of this particular completion
3320  *
3321  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3322  * awakened in the same order in which they were queued.
3323  *
3324  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3325  *
3326  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3327  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3328  */
3329 void complete(struct completion *x)
3330 {
3331         unsigned long flags;
3332
3333         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3334         x->done++;
3335         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3336         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3337 }
3338 EXPORT_SYMBOL(complete);
3339
3340 /**
3341  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3342  * @x:  holds the state of this particular completion
3343  *
3344  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3345  *
3346  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3347  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3348  */
3349 void complete_all(struct completion *x)
3350 {
3351         unsigned long flags;
3352
3353         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3354         x->done += UINT_MAX/2;
3355         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3356         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3357 }
3358 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3359
3360 static inline long __sched
3361 do_wait_for_common(struct completion *x,
3362                    long (*action)(long), long timeout, int state)
3363 {
3364         if (!x->done) {
3365                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3366
3367                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3368                 do {
3369                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3370                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3371                                 break;
3372                         }
3373                         __set_current_state(state);
3374                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3375                         timeout = action(timeout);
3376                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3377                 } while (!x->done && timeout);
3378                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3379                 if (!x->done)
3380                         return timeout;
3381         }
3382         x->done--;
3383         return timeout ?: 1;
3384 }
3385
3386 static inline long __sched
3387 __wait_for_common(struct completion *x,
3388                   long (*action)(long), long timeout, int state)
3389 {
3390         might_sleep();
3391
3392         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3393         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
3394         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3395         return timeout;
3396 }
3397
3398 static long __sched
3399 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3400 {
3401         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
3402 }
3403
3404 static long __sched
3405 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
3406 {
3407         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
3408 }
3409
3410 /**
3411  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3412  * @x:  holds the state of this particular completion
3413  *
3414  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3415  * interruptible and there is no timeout.
3416  *
3417  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3418  * and interrupt capability. Also see complete().
3419  */
3420 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3421 {
3422         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3423 }
3424 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3425
3426 /**
3427  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3428  * @x:  holds the state of this particular completion
3429  * @timeout:  timeout value in jiffies
3430  *
3431  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3432  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3433  * interruptible.
3434  *
3435  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3436  * jiffies left till timeout) if completed.
3437  */
3438 unsigned long __sched
3439 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3440 {
3441         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3442 }
3443 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3444
3445 /**
3446  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
3447  * @x:  holds the state of this particular completion
3448  *
3449  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3450  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
3451  * for IO.
3452  */
3453 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
3454 {
3455         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3456 }
3457 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
3458
3459 /**
3460  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3461  * @x:  holds the state of this particular completion
3462  * @timeout:  timeout value in jiffies
3463  *
3464  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3465  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3466  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
3467  *
3468  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3469  * jiffies left till timeout) if completed.
3470  */
3471 unsigned long __sched
3472 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3473 {
3474         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3475 }
3476 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
3477
3478 /**
3479  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3480  * @x:  holds the state of this particular completion
3481  *
3482  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3483  * interruptible.
3484  *
3485  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3486  */
3487 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3488 {
3489         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3490         if (t == -ERESTARTSYS)
3491                 return t;
3492         return 0;
3493 }
3494 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3495
3496 /**
3497  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3498  * @x:  holds the state of this particular completion
3499  * @timeout:  timeout value in jiffies
3500  *
3501  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3502  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3503  *
3504  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3505  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3506  */
3507 long __sched
3508 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3509                                           unsigned long timeout)
3510 {
3511         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3512 }
3513 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3514
3515 /**
3516  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3517  * @x:  holds the state of this particular completion
3518  *
3519  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3520  * interrupted by a kill signal.
3521  *
3522  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3523  */
3524 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3525 {
3526         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3527         if (t == -ERESTARTSYS)
3528                 return t;
3529         return 0;
3530 }
3531 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3532
3533 /**
3534  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3535  * @x:  holds the state of this particular completion
3536  * @timeout:  timeout value in jiffies
3537  *
3538  * This waits for either a completion of a specific task to be
3539  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3540  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3541  *
3542  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3543  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3544  */
3545 long __sched
3546 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3547                                      unsigned long timeout)
3548 {
3549         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3550 }
3551 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3552
3553 /**
3554  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3555  *      @x:     completion structure
3556  *
3557  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3558  *               1 if a decrement succeeded.
3559  *
3560  *      If a completion is being used as a counting completion,
3561  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3562  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3563  *      is protecting is not available.
3564  */
3565 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3566 {
3567         unsigned long flags;
3568         int ret = 1;
3569
3570         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3571         if (!x->done)
3572                 ret = 0;
3573         else
3574                 x->done--;
3575         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3576         return ret;
3577 }
3578 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3579
3580 /**
3581  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3582  *      @x:     completion structure
3583  *
3584  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3585  *               1 if there are no waiters.
3586  *
3587  */
3588 bool completion_done(struct completion *x)
3589 {
3590         unsigned long flags;
3591         int ret = 1;
3592
3593         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3594         if (!x->done)
3595                 ret = 0;
3596         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3597         return ret;
3598 }
3599 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3600
3601 static long __sched
3602 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3603 {
3604         unsigned long flags;
3605         wait_queue_t wait;
3606
3607         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3608
3609         __set_current_state(state);
3610
3611         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3612         __add_wait_queue(q, &wait);
3613         spin_unlock(&q->lock);
3614         timeout = schedule_timeout(timeout);
3615         spin_lock_irq(&q->lock);
3616         __remove_wait_queue(q, &wait);
3617         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3618
3619         return timeout;
3620 }
3621
3622 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3623 {
3624         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3625 }
3626 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3627
3628 long __sched
3629 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3630 {
3631         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3632 }
3633 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3634
3635 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3636 {
3637         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3638 }
3639 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3640
3641 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3642 {
3643         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3644 }
3645 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3646
3647 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3648
3649 /*
3650  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3651  * @p: task
3652  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3653  *
3654  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3655  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3656  *
3657  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3658  */
3659 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3660 {
3661         int oldprio, on_rq, running;
3662         struct rq *rq;
3663         const struct sched_class *prev_class;
3664
3665         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3666
3667         rq = __task_rq_lock(p);
3668
3669         /*
3670          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3671          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3672          *
3673          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3674          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3675          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3676          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3677          * with interrupts disabled and will complete the lock
3678          * protected section without being interrupted. So there is no
3679          * real need to boost.
3680          */
3681         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3682                 WARN_ON(p != rq->curr);
3683                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3684                 goto out_unlock;
3685         }
3686
3687         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3688         oldprio = p->prio;
3689         prev_class = p->sched_class;
3690         on_rq = p->on_rq;
3691         running = task_current(rq, p);
3692         if (on_rq)
3693                 dequeue_task(rq, p, 0);
3694         if (running)
3695                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3696
3697         if (rt_prio(prio))
3698                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3699         else
3700                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3701
3702         p->prio = prio;
3703
3704         if (running)
3705                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3706         if (on_rq)
3707                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3708
3709         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3710 out_unlock:
3711         __task_rq_unlock(rq);
3712 }
3713 #endif
3714 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3715 {
3716         int old_prio, delta, on_rq;
3717         unsigned long flags;
3718         struct rq *rq;
3719
3720         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3721                 return;
3722         /*
3723          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3724          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3725          */
3726         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3727         /*
3728          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3729          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3730          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3731          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3732          */
3733         if (task_has_rt_policy(p)) {
3734                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3735                 goto out_unlock;
3736         }
3737         on_rq = p->on_rq;
3738         if (on_rq)
3739                 dequeue_task(rq, p, 0);
3740
3741         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3742         set_load_weight(p);
3743         old_prio = p->prio;
3744         p->prio = effective_prio(p);
3745         delta = p->prio - old_prio;
3746
3747         if (on_rq) {
3748                 enqueue_task(rq, p, 0);
3749                 /*
3750                  * If the task increased its priority or is running and
3751                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3752                  */
3753                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3754                         resched_task(rq->curr);
3755         }
3756 out_unlock:
3757         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3758 }
3759 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3760
3761 /*
3762  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3763  * @p: task
3764  * @nice: nice value
3765  */
3766 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3767 {
3768         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3769         int nice_rlim = 20 - nice;
3770
3771         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3772                 capable(CAP_SYS_NICE));
3773 }
3774
3775 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3776
3777 /*
3778  * sys_nice - change the priority of the current process.
3779  * @increment: priority increment
3780  *
3781  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3782  * does similar things.
3783  */
3784 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3785 {
3786         long nice, retval;
3787
3788         /*
3789          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3790          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3791          * and we have a single winner.
3792          */
3793         if (increment < -40)
3794                 increment = -40;
3795         if (increment > 40)
3796                 increment = 40;
3797
3798         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3799         if (nice < -20)
3800                 nice = -20;
3801         if (nice > 19)
3802                 nice = 19;
3803
3804         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3805                 return -EPERM;
3806
3807         retval = security_task_setnice(current, nice);
3808         if (retval)
3809                 return retval;
3810
3811         set_user_nice(current, nice);
3812         return 0;
3813 }
3814
3815 #endif
3816
3817 /**
3818  * task_prio - return the priority value of a given task.
3819  * @p: the task in question.
3820  *
3821  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3822  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3823  * around 0, value goes from -16 to +15.
3824  */
3825 int task_prio(const struct task_struct *p)
3826 {
3827         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3828 }
3829
3830 /**
3831  * task_nice - return the nice value of a given task.
3832  * @p: the task in question.
3833  */
3834 int task_nice(const struct task_struct *p)
3835 {
3836         return TASK_NICE(p);
3837 }
3838 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3839
3840 /**
3841  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3842  * @cpu: the processor in question.
3843  */
3844 int idle_cpu(int cpu)
3845 {
3846         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3847
3848         if (rq->curr != rq->idle)
3849                 return 0;
3850
3851         if (rq->nr_running)
3852                 return 0;
3853
3854 #ifdef CONFIG_SMP
3855         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3856                 return 0;
3857 #endif
3858
3859         return 1;
3860 }
3861
3862 /**
3863  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3864  * @cpu: the processor in question.
3865  */
3866 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3867 {
3868         return cpu_rq(cpu)->idle;
3869 }
3870
3871 /**
3872  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3873  * @pid: the pid in question.
3874  */
3875 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3876 {
3877         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3878 }
3879
3880 extern struct cpumask hmp_slow_cpu_mask;
3881
3882 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3883 static void
3884 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3885 {
3886         p->policy = policy;
3887         p->rt_priority = prio;
3888         p->normal_prio = normal_prio(p);
3889         /* we are holding p->pi_lock already */
3890         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3891         if (rt_prio(p->prio)) {
3892                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3893 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
3894                 if (!cpumask_empty(&hmp_slow_cpu_mask))
3895                         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, cpu_all_mask)) {
3896                                 p->nr_cpus_allowed =
3897                                         cpumask_weight(&hmp_slow_cpu_mask);
3898                                 do_set_cpus_allowed(p, &hmp_slow_cpu_mask);
3899                         }
3900 #endif
3901         }
3902         else
3903                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3904         set_load_weight(p);
3905 }
3906
3907 /*
3908  * check the target process has a UID that matches the current process's
3909  */
3910 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3911 {
3912         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3913         bool match;
3914
3915         rcu_read_lock();
3916         pcred = __task_cred(p);
3917         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3918                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3919         rcu_read_unlock();
3920         return match;
3921 }
3922
3923 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3924                                 const struct sched_param *param, bool user)
3925 {
3926         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3927         unsigned long flags;
3928         const struct sched_class *prev_class;
3929         struct rq *rq;
3930         int reset_on_fork;
3931
3932         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3933         BUG_ON(in_interrupt());
3934 recheck:
3935         /* double check policy once rq lock held */
3936         if (policy < 0) {
3937                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3938                 policy = oldpolicy = p->policy;
3939         } else {
3940                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3941                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3942
3943                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3944                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3945                                 policy != SCHED_IDLE)
3946                         return -EINVAL;
3947         }
3948
3949         /*
3950          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3951          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3952          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3953          */
3954         if (param->sched_priority < 0 ||
3955             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3956             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3957                 return -EINVAL;
3958         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3959                 return -EINVAL;
3960
3961         /*
3962          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3963          */
3964         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3965                 if (rt_policy(policy)) {
3966                         unsigned long rlim_rtprio =
3967                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3968
3969                         /* can't set/change the rt policy */
3970                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3971                                 return -EPERM;
3972
3973                         /* can't increase priority */
3974                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3975                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3976                                 return -EPERM;
3977                 }
3978
3979                 /*
3980                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3981                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3982                  */
3983                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3984                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3985                                 return -EPERM;
3986                 }
3987
3988                 /* can't change other user's priorities */
3989                 if (!check_same_owner(p))
3990                         return -EPERM;
3991
3992                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3993                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3994                         return -EPERM;
3995         }
3996
3997         if (user) {
3998                 retval = security_task_setscheduler(p);
3999                 if (retval)
4000                         return retval;
4001         }
4002
4003         /*
4004          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4005          * changing the priority of the task:
4006          *
4007          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4008          * runqueue lock must be held.
4009          */
4010         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4011
4012         /*
4013          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4014          */
4015         if (p == rq->stop) {
4016                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4017                 return -EINVAL;
4018         }
4019
4020         /*
4021          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4022          */
4023         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4024                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4025                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4026                 return 0;
4027         }
4028
4029 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4030         if (user) {
4031                 /*
4032                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4033                  * assigned.
4034                  */
4035                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4036                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4037                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4038                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4039                         return -EPERM;
4040                 }
4041         }
4042 #endif
4043
4044         /* recheck policy now with rq lock held */
4045         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4046                 policy = oldpolicy = -1;
4047                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4048                 goto recheck;
4049         }
4050         on_rq = p->on_rq;
4051         running = task_current(rq, p);
4052         if (on_rq)
4053                 dequeue_task(rq, p, 0);
4054         if (running)
4055                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4056
4057         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4058
4059         oldprio = p->prio;
4060         prev_class = p->sched_class;
4061         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4062
4063         if (running)
4064                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4065         if (on_rq)
4066                 enqueue_task(rq, p, 0);
4067
4068         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4069         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4070
4071         rt_mutex_adjust_pi(p);
4072
4073         return 0;
4074 }
4075
4076 /**
4077  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4078  * @p: the task in question.
4079  * @policy: new policy.
4080  * @param: structure containing the new RT priority.
4081  *
4082  * NOTE that the task may be already dead.
4083  */
4084 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4085                        const struct sched_param *param)
4086 {
4087         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4088 }
4089 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4090
4091 /**
4092  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4093  * @p: the task in question.
4094  * @policy: new policy.
4095  * @param: structure containing the new RT priority.
4096  *
4097  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4098  * current context has permission.  For example, this is needed in
4099  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4100  * but our caller might not have that capability.
4101  */
4102 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4103                                const struct sched_param *param)
4104 {
4105         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4106 }
4107
4108 static int
4109 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4110 {
4111         struct sched_param lparam;
4112         struct task_struct *p;
4113         int retval;
4114
4115         if (!param || pid < 0)
4116                 return -EINVAL;
4117         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4118                 return -EFAULT;
4119
4120         rcu_read_lock();
4121         retval = -ESRCH;
4122         p = find_process_by_pid(pid);
4123         if (p != NULL)
4124                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4125         rcu_read_unlock();
4126
4127         return retval;
4128 }
4129
4130 /**
4131  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4132  * @pid: the pid in question.
4133  * @policy: new policy.
4134  * @param: structure containing the new RT priority.
4135  */
4136 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4137                 struct sched_param __user *, param)
4138 {
4139         /* negative values for policy are not valid */
4140         if (policy < 0)
4141                 return -EINVAL;
4142
4143         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4144 }
4145
4146 /**
4147  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4148  * @pid: the pid in question.
4149  * @param: structure containing the new RT priority.
4150  */
4151 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4152 {
4153         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4154 }
4155
4156 /**
4157  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4158  * @pid: the pid in question.
4159  */
4160 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4161 {
4162         struct task_struct *p;
4163         int retval;
4164
4165         if (pid < 0)
4166                 return -EINVAL;
4167
4168         retval = -ESRCH;
4169         rcu_read_lock();
4170         p = find_process_by_pid(pid);
4171         if (p) {
4172                 retval = security_task_getscheduler(p);
4173                 if (!retval)
4174                         retval = p->policy
4175                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4176         }
4177         rcu_read_unlock();
4178         return retval;
4179 }
4180
4181 /**
4182  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4183  * @pid: the pid in question.
4184  * @param: structure containing the RT priority.
4185  */
4186 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4187 {
4188         struct sched_param lp;
4189         struct task_struct *p;
4190         int retval;
4191
4192         if (!param || pid < 0)
4193                 return -EINVAL;
4194
4195         rcu_read_lock();
4196         p = find_process_by_pid(pid);
4197         retval = -ESRCH;
4198         if (!p)
4199                 goto out_unlock;
4200
4201         retval = security_task_getscheduler(p);
4202         if (retval)
4203                 goto out_unlock;
4204
4205         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4206         rcu_read_unlock();
4207
4208         /*
4209          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4210          */
4211         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4212
4213         return retval;
4214
4215 out_unlock:
4216         rcu_read_unlock();
4217         return retval;
4218 }
4219
4220 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4221 {
4222         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4223         struct task_struct *p;
4224         int retval;
4225
4226         get_online_cpus();
4227         rcu_read_lock();
4228
4229         p = find_process_by_pid(pid);
4230         if (!p) {
4231                 rcu_read_unlock();
4232                 put_online_cpus();
4233                 return -ESRCH;
4234         }
4235
4236         /* Prevent p going away */
4237         get_task_struct(p);
4238         rcu_read_unlock();
4239
4240         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4241                 retval = -EINVAL;
4242                 goto out_put_task;
4243         }
4244         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4245                 retval = -ENOMEM;
4246                 goto out_put_task;
4247         }
4248         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4249                 retval = -ENOMEM;
4250                 goto out_free_cpus_allowed;
4251         }
4252         retval = -EPERM;
4253         if (!check_same_owner(p)) {
4254                 rcu_read_lock();
4255                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4256                         rcu_read_unlock();
4257                         goto out_unlock;
4258                 }
4259                 rcu_read_unlock();
4260         }
4261
4262         retval = security_task_setscheduler(p);
4263         if (retval)
4264                 goto out_unlock;
4265
4266         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4267         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4268 again:
4269         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4270
4271         if (!retval) {
4272                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4273                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4274                         /*
4275                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4276                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4277                          * cpuset's cpus_allowed
4278                          */
4279                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4280                         goto again;
4281                 }
4282         }
4283 out_unlock:
4284         free_cpumask_var(new_mask);
4285 out_free_cpus_allowed:
4286         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4287 out_put_task:
4288         put_task_struct(p);
4289         put_online_cpus();
4290         return retval;
4291 }
4292 EXPORT_SYMBOL(sched_setaffinity);
4293
4294 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4295                              struct cpumask *new_mask)
4296 {
4297         if (len < cpumask_size())
4298                 cpumask_clear(new_mask);
4299         else if (len > cpumask_size())
4300                 len = cpumask_size();
4301
4302         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4303 }
4304
4305 /**
4306  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4307  * @pid: pid of the process
4308  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4309  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4310  */
4311 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4312                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4313 {
4314         cpumask_var_t new_mask;
4315         int retval;
4316
4317         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4318                 return -ENOMEM;
4319
4320         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4321         if (retval == 0)
4322                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4323         free_cpumask_var(new_mask);
4324         return retval;
4325 }
4326
4327 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4328 {
4329         struct task_struct *p;
4330         unsigned long flags;
4331         int retval;
4332
4333         get_online_cpus();
4334         rcu_read_lock();
4335
4336         retval = -ESRCH;
4337         p = find_process_by_pid(pid);
4338         if (!p)
4339                 goto out_unlock;
4340
4341         retval = security_task_getscheduler(p);
4342         if (retval)
4343                 goto out_unlock;
4344
4345         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4346         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4347         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4348
4349 out_unlock:
4350         rcu_read_unlock();
4351         put_online_cpus();
4352
4353         return retval;
4354 }
4355
4356 /**
4357  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4358  * @pid: pid of the process
4359  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4360  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4361  */
4362 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4363                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4364 {
4365         int ret;
4366         cpumask_var_t mask;
4367
4368         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4369                 return -EINVAL;
4370         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4371                 return -EINVAL;
4372
4373         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4374                 return -ENOMEM;
4375
4376         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4377         if (ret == 0) {
4378                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4379
4380                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4381                         ret = -EFAULT;
4382                 else
4383                         ret = retlen;
4384         }
4385         free_cpumask_var(mask);
4386
4387         return ret;
4388 }
4389
4390 /**
4391  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4392  *
4393  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4394  * other threads running on this CPU then this function will return.
4395  */
4396 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4397 {
4398         struct rq *rq = this_rq_lock();
4399
4400         schedstat_inc(rq, yld_count);
4401         current->sched_class->yield_task(rq);
4402
4403         /*
4404          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4405          * no need to preempt or enable interrupts:
4406          */
4407         __release(rq->lock);
4408         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4409         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4410         sched_preempt_enable_no_resched();
4411
4412         schedule();
4413
4414         return 0;
4415 }
4416
4417 static inline int should_resched(void)
4418 {
4419         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4420 }
4421
4422 static void __cond_resched(void)
4423 {
4424         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4425         __schedule();
4426         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4427 }
4428
4429 int __sched _cond_resched(void)
4430 {
4431         if (should_resched()) {
4432                 __cond_resched();
4433                 return 1;
4434         }
4435         return 0;
4436 }
4437 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4438
4439 /*
4440  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4441  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4442  *
4443  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4444  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4445  * spin_unlock(), once by hand).
4446  */
4447 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4448 {
4449         int resched = should_resched();
4450         int ret = 0;
4451
4452         lockdep_assert_held(lock);
4453
4454         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4455                 spin_unlock(lock);
4456                 if (resched)
4457                         __cond_resched();
4458                 else
4459                         cpu_relax();
4460                 ret = 1;
4461                 spin_lock(lock);
4462         }
4463         return ret;
4464 }
4465 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4466
4467 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4468 {
4469         BUG_ON(!in_softirq());
4470
4471         if (should_resched()) {
4472                 local_bh_enable();
4473                 __cond_resched();
4474                 local_bh_disable();
4475                 return 1;
4476         }
4477         return 0;
4478 }
4479 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4480
4481 /**
4482  * yield - yield the current processor to other threads.
4483  *
4484  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4485  *
4486  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4487  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4488  * it, its already broken.
4489  *
4490  * Typical broken usage is:
4491  *
4492  * while (!event)
4493  *      yield();
4494  *
4495  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4496  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4497  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4498  *
4499  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4500  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4501  * If you still want to use yield(), do not!
4502  */
4503 void __sched yield(void)
4504 {
4505         set_current_state(TASK_RUNNING);
4506         sys_sched_yield();
4507 }
4508 EXPORT_SYMBOL(yield);
4509
4510 /**
4511  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4512  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4513  * processor it's on.
4514  * @p: target task
4515  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4516  *
4517  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4518  * can't go away on us before we can do any checks.
4519  *
4520  * Returns:
4521  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4522  *      false (0) if we failed to boost the target.
4523  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4524  */
4525 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4526 {
4527         struct task_struct *curr = current;
4528         struct rq *rq, *p_rq;
4529         unsigned long flags;
4530         int yielded = 0;
4531
4532         local_irq_save(flags);
4533         rq = this_rq();
4534
4535 again:
4536         p_rq = task_rq(p);
4537         /*
4538          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4539          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4540          */
4541         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4542                 yielded = -ESRCH;
4543                 goto out_irq;
4544         }
4545
4546         double_rq_lock(rq, p_rq);
4547         while (task_rq(p) != p_rq) {
4548                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4549                 goto again;
4550         }
4551
4552         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4553                 goto out_unlock;
4554
4555         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4556                 goto out_unlock;
4557
4558         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4559                 goto out_unlock;
4560
4561         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4562         if (yielded) {
4563                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4564                 /*
4565                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4566                  * fairness.
4567                  */
4568                 if (preempt && rq != p_rq)
4569                         resched_task(p_rq->curr);
4570         }
4571
4572 out_unlock:
4573         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4574 out_irq:
4575         local_irq_restore(flags);
4576
4577         if (yielded > 0)
4578                 schedule();
4579
4580         return yielded;
4581 }
4582 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4583
4584 /*
4585  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4586  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4587  */
4588 void __sched io_schedule(void)
4589 {
4590         struct rq *rq = raw_rq();
4591
4592         delayacct_blkio_start();
4593         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4594         blk_flush_plug(current);
4595         current->in_iowait = 1;
4596         schedule();
4597         current->in_iowait = 0;
4598         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4599         delayacct_blkio_end();
4600 }
4601 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4602
4603 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4604 {
4605         struct rq *rq = raw_rq();
4606         long ret;
4607
4608         delayacct_blkio_start();
4609         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4610         blk_flush_plug(current);
4611         current->in_iowait = 1;
4612         ret = schedule_timeout(timeout);
4613         current->in_iowait = 0;
4614         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4615         delayacct_blkio_end();
4616         return ret;
4617 }
4618
4619 /**
4620  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4621  * @policy: scheduling class.
4622  *
4623  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4624  * by a given scheduling class.
4625  */
4626 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4627 {
4628         int ret = -EINVAL;
4629
4630         switch (policy) {
4631         case SCHED_FIFO:
4632         case SCHED_RR:
4633                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4634                 break;
4635         case SCHED_NORMAL:
4636         case SCHED_BATCH:
4637         case SCHED_IDLE:
4638                 ret = 0;
4639                 break;
4640         }
4641         return ret;
4642 }
4643
4644 /**
4645  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4646  * @policy: scheduling class.
4647  *
4648  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4649  * by a given scheduling class.
4650  */
4651 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4652 {
4653         int ret = -EINVAL;
4654
4655         switch (policy) {
4656         case SCHED_FIFO:
4657         case SCHED_RR:
4658                 ret = 1;
4659                 break;
4660         case SCHED_NORMAL:
4661         case SCHED_BATCH:
4662         case SCHED_IDLE:
4663                 ret = 0;
4664         }
4665         return ret;
4666 }
4667
4668 /**
4669  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4670  * @pid: pid of the process.
4671  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4672  *
4673  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4674  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4675  */
4676 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4677                 struct timespec __user *, interval)
4678 {
4679         struct task_struct *p;
4680         unsigned int time_slice;
4681         unsigned long flags;
4682         struct rq *rq;
4683         int retval;
4684         struct timespec t;
4685
4686         if (pid < 0)
4687                 return -EINVAL;
4688
4689         retval = -ESRCH;
4690         rcu_read_lock();
4691         p = find_process_by_pid(pid);
4692         if (!p)
4693                 goto out_unlock;
4694
4695         retval = security_task_getscheduler(p);
4696         if (retval)
4697                 goto out_unlock;
4698
4699         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4700         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4701         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4702
4703         rcu_read_unlock();
4704         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4705         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4706         return retval;
4707
4708 out_unlock:
4709         rcu_read_unlock();
4710         return retval;
4711 }
4712
4713 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4714
4715 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4716 {
4717         unsigned long free = 0;
4718         int ppid;
4719         unsigned state;
4720
4721         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4722         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4723                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4724 #if BITS_PER_LONG == 32
4725         if (state == TASK_RUNNING)
4726                 printk(KERN_CONT " running  ");
4727         else
4728                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4729 #else
4730         if (state == TASK_RUNNING)
4731                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4732         else
4733                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4734 #endif
4735 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4736         free = stack_not_used(p);
4737 #endif
4738         rcu_read_lock();
4739         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4740         rcu_read_unlock();
4741         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4742                 task_pid_nr(p), ppid,
4743                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4744
4745         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4746         show_stack(p, NULL);
4747 }
4748
4749 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4750 {
4751         struct task_struct *g, *p;
4752
4753 #if BITS_PER_LONG == 32
4754         printk(KERN_INFO
4755                 "  task                PC stack   pid father\n");
4756 #else
4757         printk(KERN_INFO
4758                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4759 #endif
4760         rcu_read_lock();
4761         do_each_thread(g, p) {
4762                 /*
4763                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4764                  * console might take a lot of time:
4765                  */
4766                 touch_nmi_watchdog();
4767                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4768                         sched_show_task(p);
4769         } while_each_thread(g, p);
4770
4771         touch_all_softlockup_watchdogs();
4772
4773 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4774         sysrq_sched_debug_show();
4775 #endif
4776         rcu_read_unlock();
4777         /*
4778          * Only show locks if all tasks are dumped:
4779          */
4780         if (!state_filter)
4781                 debug_show_all_locks();
4782 }
4783
4784 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4785 {
4786         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4787 }
4788
4789 /**
4790  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4791  * @idle: task in question
4792  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4793  *
4794  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4795  * flag, to make booting more robust.
4796  */
4797 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4798 {
4799         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4800         unsigned long flags;
4801
4802         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4803
4804         __sched_fork(idle);
4805         idle->state = TASK_RUNNING;
4806         idle->se.exec_start = sched_clock();
4807
4808         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4809         /*
4810          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4811          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4812          * lockdep check in task_group() will fail.
4813          *
4814          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4815          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4816          *
4817          * Silence PROVE_RCU
4818          */
4819         rcu_read_lock();
4820         __set_task_cpu(idle, cpu);
4821         rcu_read_unlock();
4822
4823         rq->curr = rq->idle = idle;
4824 #if defined(CONFIG_SMP)
4825         idle->on_cpu = 1;
4826 #endif
4827         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4828
4829         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4830         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4831
4832         /*
4833          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4834          */
4835         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4836         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4837         vtime_init_idle(idle, cpu);
4838 #if defined(CONFIG_SMP)
4839         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4840 #endif
4841 }
4842
4843 #ifdef CONFIG_SMP
4844 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4845 {
4846         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4847                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4848
4849         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4850         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4851 }
4852
4853 /*
4854  * This is how migration works:
4855  *
4856  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4857  *    stop_one_cpu().
4858  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4859  *    off the CPU)
4860  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4861  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4862  *    it and puts it into the right queue.
4863  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4864  *    is done.
4865  */
4866
4867 /*
4868  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4869  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4870  * is removed from the allowed bitmask.
4871  *
4872  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4873  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4874  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4875  */
4876 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4877 {
4878         unsigned long flags;
4879         struct rq *rq;
4880         unsigned int dest_cpu;
4881         int ret = 0;
4882
4883         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4884
4885         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4886                 goto out;
4887
4888         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4889                 ret = -EINVAL;
4890                 goto out;
4891         }
4892
4893         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4894
4895         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4896         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4897                 goto out;
4898
4899         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4900         if (p->on_rq) {
4901                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4902                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4903                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4904                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4905                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4906                 return 0;
4907         }
4908 out:
4909         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4910
4911         return ret;
4912 }
4913 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4914
4915 /*
4916  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4917  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4918  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4919  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4920  *
4921  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4922  * as the task is no longer on this CPU.
4923  *
4924  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4925  */
4926 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4927 {
4928         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4929         int ret = 0;
4930
4931         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4932                 return ret;
4933
4934         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4935         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4936
4937         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4938         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4939         /* Already moved. */
4940         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4941                 goto done;
4942         /* Affinity changed (again). */
4943         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4944                 goto fail;
4945
4946         /*
4947          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4948          * placed properly.
4949          */
4950         if (p->on_rq) {
4951                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4952                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4953                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4954                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4955         }
4956 done:
4957         ret = 1;
4958 fail:
4959         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4960         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4961         return ret;
4962 }
4963
4964 /*
4965  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4966  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4967  * 'pushing' onto another runqueue.
4968  */
4969 static int migration_cpu_stop(void *data)
4970 {
4971         struct migration_arg *arg = data;
4972
4973         /*
4974          * The original target cpu might have gone down and we might
4975          * be on another cpu but it doesn't matter.
4976          */
4977         local_irq_disable();
4978         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4979         local_irq_enable();
4980         return 0;
4981 }
4982
4983 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4984
4985 /*
4986  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4987  * offline.
4988  */
4989 void idle_task_exit(void)
4990 {
4991         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4992
4993         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4994
4995         if (mm != &init_mm)
4996                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4997         mmdrop(mm);
4998 }
4999
5000 /*
5001  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5002  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5003  * nr_active count is stable.
5004  *
5005  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5006  */
5007 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5008 {
5009         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5010         if (delta)
5011                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5012 }
5013
5014 /*
5015  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5016  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5017  *
5018  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5019  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5020  * because of lock validation efforts.
5021  */
5022 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5023 {
5024         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5025         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5026         int dest_cpu;
5027
5028         /*
5029          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5030          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5031          *
5032          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5033          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5034          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5035          * done here.
5036          */
5037         rq->stop = NULL;
5038
5039         for ( ; ; ) {
5040                 /*
5041                  * There's this thread running, bail when that's the only
5042                  * remaining thread.
5043                  */
5044                 if (rq->nr_running == 1)
5045                         break;
5046
5047                 next = pick_next_task(rq);
5048                 BUG_ON(!next);
5049                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5050
5051                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5052                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5053                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5054
5055                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5056
5057                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5058         }
5059
5060         rq->stop = stop;
5061 }
5062
5063 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5064
5065 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5066
5067 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5068         {
5069                 .procname       = "sched_domain",
5070                 .mode           = 0555,
5071         },
5072         {}
5073 };
5074
5075 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5076         {
5077                 .procname       = "kernel",
5078                 .mode           = 0555,
5079                 .child          = sd_ctl_dir,
5080         },
5081         {}
5082 };
5083
5084 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5085 {
5086         struct ctl_table *entry =
5087                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5088
5089         return entry;
5090 }
5091
5092 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5093 {
5094         struct ctl_table *entry;
5095
5096         /*
5097          * In the intermediate directories, both the child directory and
5098          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5099          * will always be set. In the lowest directory the names are
5100          * static strings and all have proc handlers.
5101          */
5102         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5103                 if (entry->child)
5104                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5105                 if (entry->proc_handler == NULL)
5106                         kfree(entry->procname);
5107         }
5108
5109         kfree(*tablep);
5110         *tablep = NULL;
5111 }
5112
5113 static int min_load_idx = 0;
5114 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5115
5116 static void
5117 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5118                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5119                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5120                 bool load_idx)
5121 {
5122         entry->procname = procname;
5123         entry->data = data;
5124         entry->maxlen = maxlen;
5125         entry->mode = mode;
5126         entry->proc_handler = proc_handler;
5127
5128         if (load_idx) {
5129                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5130                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5131         }
5132 }
5133
5134 static struct ctl_table *
5135 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5136 {
5137         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5138
5139         if (table == NULL)
5140                 return NULL;
5141
5142         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5143                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5144         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5145                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5146         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5147                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5148         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5149                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5150         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5151                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5152         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5153                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5154         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5155                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5156         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5157                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5158         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5159                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5160         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5161                 &sd->cache_nice_tries,
5162                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5163         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5164                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5165         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5166                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5167         /* &table[12] is terminator */
5168
5169         return table;
5170 }
5171
5172 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5173 {
5174         struct ctl_table *entry, *table;
5175         struct sched_domain *sd;
5176         int domain_num = 0, i;
5177         char buf[32];
5178
5179         for_each_domain(cpu, sd)
5180                 domain_num++;
5181         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5182         if (table == NULL)
5183                 return NULL;
5184
5185         i = 0;
5186         for_each_domain(cpu, sd) {
5187                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5188                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5189                 entry->mode = 0555;
5190                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5191                 entry++;
5192                 i++;
5193         }
5194         return table;
5195 }
5196
5197 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5198 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5199 {
5200         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5201         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5202         char buf[32];
5203
5204         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5205         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5206
5207         if (entry == NULL)
5208                 return;
5209
5210         for_each_possible_cpu(i) {
5211                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5212                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5213                 entry->mode = 0555;
5214                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5215                 entry++;
5216         }
5217
5218         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5219         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5220 }
5221
5222 /* may be called multiple times per register */
5223 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5224 {
5225         if (sd_sysctl_header)
5226                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5227         sd_sysctl_header = NULL;
5228         if (sd_ctl_dir[0].child)
5229                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5230 }
5231 #else
5232 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5233 {
5234 }
5235 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5236 {
5237 }
5238 #endif
5239
5240 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5241 {
5242         if (!rq->online) {
5243                 const struct sched_class *class;
5244
5245                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5246                 rq->online = 1;
5247
5248                 for_each_class(class) {
5249                         if (class->rq_online)
5250                                 class->rq_online(rq);
5251                 }
5252         }
5253 }
5254
5255 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5256 {
5257         if (rq->online) {
5258                 const struct sched_class *class;
5259
5260                 for_each_class(class) {
5261                         if (class->rq_offline)
5262                                 class->rq_offline(rq);
5263                 }
5264
5265                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5266                 rq->online = 0;
5267         }
5268 }
5269
5270 /*
5271  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5272  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5273  */
5274 static int __cpuinit
5275 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5276 {
5277         int cpu = (long)hcpu;
5278         unsigned long flags;
5279         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5280
5281         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5282
5283         case CPU_UP_PREPARE:
5284                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5285                 break;
5286
5287         case CPU_ONLINE:
5288                 /* Update our root-domain */
5289                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5290                 if (rq->rd) {
5291                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5292
5293                         set_rq_online(rq);
5294                 }
5295                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5296                 break;
5297
5298 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5299         case CPU_DYING:
5300                 sched_ttwu_pending();
5301                 /* Update our root-domain */
5302                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5303                 if (rq->rd) {
5304                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5305                         set_rq_offline(rq);
5306                 }
5307                 migrate_tasks(cpu);
5308                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5309                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5310                 break;
5311
5312         case CPU_DEAD:
5313                 calc_load_migrate(rq);
5314                 break;
5315 #endif
5316         }
5317
5318         update_max_interval();
5319
5320         return NOTIFY_OK;
5321 }
5322
5323 /*
5324  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5325  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5326  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5327  */
5328 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5329         .notifier_call = migration_call,
5330         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5331 };
5332
5333 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5334                                       unsigned long action, void *hcpu)
5335 {
5336         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5337         case CPU_DOWN_FAILED:
5338                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5339                 return NOTIFY_OK;
5340         default:
5341                 return NOTIFY_DONE;
5342         }
5343 }
5344
5345 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5346                                         unsigned long action, void *hcpu)
5347 {
5348         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5349         case CPU_DOWN_PREPARE:
5350                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5351                 return NOTIFY_OK;
5352         default:
5353                 return NOTIFY_DONE;
5354         }
5355 }
5356
5357 static int __init migration_init(void)
5358 {
5359         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5360         int err;
5361
5362         /* Initialize migration for the boot CPU */
5363         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5364         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5365         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5366         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5367
5368         /* Register cpu active notifiers */
5369         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5370         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5371
5372         return 0;
5373 }
5374 early_initcall(migration_init);
5375 #endif
5376
5377 #ifdef CONFIG_SMP
5378
5379 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5380
5381 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5382
5383 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5384
5385 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5386 {
5387         sched_debug_enabled = 1;
5388
5389         return 0;
5390 }
5391 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5392
5393 static inline bool sched_debug(void)
5394 {
5395         return sched_debug_enabled;
5396 }
5397
5398 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5399                                   struct cpumask *groupmask)
5400 {
5401         struct sched_group *group = sd->groups;
5402         char str[256];
5403
5404         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5405         cpumask_clear(groupmask);
5406
5407         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5408
5409         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5410                 printk("does not load-balance\n");
5411                 if (sd->parent)
5412                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5413                                         " has parent");
5414                 return -1;
5415         }
5416
5417         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5418
5419         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5420                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5421                                 "CPU%d\n", cpu);
5422         }
5423         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5424                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5425                                 " CPU%d\n", cpu);
5426         }
5427
5428         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5429         do {
5430                 if (!group) {
5431                         printk("\n");
5432                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5433                         break;
5434                 }
5435
5436                 /*
5437                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5438                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5439                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5440                  */
5441                 if (!group->sgp->power_orig) {
5442                         printk(KERN_CONT "\n");
5443                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5444                                         "set\n");
5445                         break;
5446                 }
5447
5448                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5449                         printk(KERN_CONT "\n");
5450                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5451                         break;
5452                 }
5453
5454                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5455                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5456                         printk(KERN_CONT "\n");
5457                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5458                         break;
5459                 }
5460
5461                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5462
5463                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5464
5465                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5466                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5467                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5468                                 group->sgp->power);
5469                 }
5470
5471                 group = group->next;
5472         } while (group != sd->groups);
5473         printk(KERN_CONT "\n");
5474
5475         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5476                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5477
5478         if (sd->parent &&
5479             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5480                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5481                         "of domain->span\n");
5482         return 0;
5483 }
5484
5485 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5486 {
5487         int level = 0;
5488
5489         if (!sched_debug_enabled)
5490                 return;
5491
5492         if (!sd) {
5493                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5494                 return;
5495         }
5496
5497         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5498
5499         for (;;) {
5500                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5501                         break;
5502                 level++;
5503                 sd = sd->parent;
5504                 if (!sd)
5505                         break;
5506         }
5507 }
5508 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5509 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5510 static inline bool sched_debug(void)
5511 {
5512         return false;
5513 }
5514 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5515
5516 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5517 {
5518         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5519                 return 1;
5520
5521         /* Following flags need at least 2 groups */
5522         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5523                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5524                          SD_BALANCE_FORK |
5525                          SD_BALANCE_EXEC |
5526                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5527                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5528                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5529                         return 0;
5530         }
5531
5532         /* Following flags don't use groups */
5533         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5534                 return 0;
5535
5536         return 1;
5537 }
5538
5539 static int
5540 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5541 {
5542         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5543
5544         if (sd_degenerate(parent))
5545                 return 1;
5546
5547         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5548                 return 0;
5549
5550         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5551         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5552                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5553                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5554                                 SD_BALANCE_FORK |
5555                                 SD_BALANCE_EXEC |
5556                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5557                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5558                 if (nr_node_ids == 1)
5559                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5560         }
5561         if (~cflags & pflags)
5562                 return 0;
5563
5564         return 1;
5565 }
5566
5567 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5568 {
5569         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5570
5571         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5572         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5573         free_cpumask_var(rd->online);
5574         free_cpumask_var(rd->span);
5575         kfree(rd);
5576 }
5577
5578 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5579 {
5580         struct root_domain *old_rd = NULL;
5581         unsigned long flags;
5582
5583         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5584
5585         if (rq->rd) {
5586                 old_rd = rq->rd;
5587
5588                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5589                         set_rq_offline(rq);
5590
5591                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5592
5593                 /*
5594                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5595                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5596                  * in this function:
5597                  */
5598                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5599                         old_rd = NULL;
5600         }
5601
5602         atomic_inc(&rd->refcount);
5603         rq->rd = rd;
5604
5605         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5606         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5607                 set_rq_online(rq);
5608
5609         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5610
5611         if (old_rd)
5612                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5613 }
5614
5615 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5616 {
5617         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5618
5619         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5620                 goto out;
5621         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5622                 goto free_span;
5623         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5624                 goto free_online;
5625
5626         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5627                 goto free_rto_mask;
5628         return 0;
5629
5630 free_rto_mask:
5631         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5632 free_online:
5633         free_cpumask_var(rd->online);
5634 free_span:
5635         free_cpumask_var(rd->span);
5636 out:
5637         return -ENOMEM;
5638 }
5639
5640 /*
5641  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5642  * members (mimicking the global state we have today).
5643  */
5644 struct root_domain def_root_domain;
5645
5646 static void init_defrootdomain(void)
5647 {
5648         init_rootdomain(&def_root_domain);
5649
5650         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5651 }
5652
5653 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5654 {
5655         struct root_domain *rd;
5656
5657         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5658         if (!rd)
5659                 return NULL;
5660
5661         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5662                 kfree(rd);
5663                 return NULL;
5664         }
5665
5666         return rd;
5667 }
5668
5669 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5670 {
5671         struct sched_group *tmp, *first;
5672
5673         if (!sg)
5674                 return;
5675
5676         first = sg;
5677         do {
5678                 tmp = sg->next;
5679
5680                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5681                         kfree(sg->sgp);
5682
5683                 kfree(sg);
5684                 sg = tmp;
5685         } while (sg != first);
5686 }
5687
5688 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5689 {
5690         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5691
5692         /*
5693          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5694          * nuke them all.
5695          */
5696         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5697                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5698         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5699                 kfree(sd->groups->sgp);
5700                 kfree(sd->groups);
5701         }
5702         kfree(sd);
5703 }
5704
5705 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5706 {
5707         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5708 }
5709
5710 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5711 {
5712         for (; sd; sd = sd->parent)
5713                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5714 }
5715
5716 /*
5717  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5718  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5719  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5720  *
5721  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5722  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5723  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5724  */
5725 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5726 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5727
5728 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5729 {
5730         struct sched_domain *sd;
5731         int id = cpu;
5732
5733         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5734         if (sd)
5735                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5736
5737         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5738         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5739 }
5740
5741 /*
5742  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5743  * hold the hotplug lock.
5744  */
5745 static void
5746 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5747 {
5748         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5749         struct sched_domain *tmp;
5750
5751         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5752         for (tmp = sd; tmp; ) {
5753                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5754                 if (!parent)
5755                         break;
5756
5757                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5758                         tmp->parent = parent->parent;
5759                         if (parent->parent)
5760                                 parent->parent->child = tmp;
5761                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5762                 } else
5763                         tmp = tmp->parent;
5764         }
5765
5766         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5767                 tmp = sd;
5768                 sd = sd->parent;
5769                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5770                 if (sd)
5771                         sd->child = NULL;
5772         }
5773
5774         sched_domain_debug(sd, cpu);
5775
5776         rq_attach_root(rq, rd);
5777         tmp = rq->sd;
5778         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5779         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5780
5781         update_top_cache_domain(cpu);
5782 }
5783
5784 /* cpus with isolated domains */
5785 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5786
5787 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5788 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5789 {
5790         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5791         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5792         return 1;
5793 }
5794
5795 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5796
5797 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5798 {
5799         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5800 }
5801
5802 struct sd_data {
5803         struct sched_domain **__percpu sd;
5804         struct sched_group **__percpu sg;
5805         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5806 };
5807
5808 struct s_data {
5809         struct sched_domain ** __percpu sd;
5810         struct root_domain      *rd;
5811 };
5812
5813 enum s_alloc {
5814         sa_rootdomain,
5815         sa_sd,
5816         sa_sd_storage,
5817         sa_none,
5818 };
5819
5820 struct sched_domain_topology_level;
5821
5822 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5823 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5824
5825 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5826
5827 struct sched_domain_topology_level {
5828         sched_domain_init_f init;
5829         sched_domain_mask_f mask;
5830         int                 flags;
5831         int                 numa_level;
5832         struct sd_data      data;
5833 };
5834
5835 /*
5836  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5837  * domain traversal.
5838  *
5839  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5840  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5841  * range.
5842  *
5843  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5844  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5845  * cpu they're built on, so check that.
5846  *
5847  */
5848 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5849 {
5850         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5851         struct sd_data *sdd = sd->private;
5852         struct sched_domain *sibling;
5853         int i;
5854
5855         for_each_cpu(i, span) {
5856                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5857                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5858                         continue;
5859
5860                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5861         }
5862 }
5863
5864 /*
5865  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5866  * of this group that's also in the iteration mask.
5867  */
5868 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5869 {
5870         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5871 }
5872
5873 static int
5874 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5875 {
5876         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5877         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5878         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5879         struct sd_data *sdd = sd->private;
5880         struct sched_domain *child;
5881         int i;
5882
5883         cpumask_clear(covered);
5884
5885         for_each_cpu(i, span) {
5886                 struct cpumask *sg_span;
5887
5888                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5889                         continue;
5890
5891                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5892
5893                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5894                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5895                         continue;
5896
5897                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5898                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5899
5900                 if (!sg)
5901                         goto fail;
5902
5903                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5904                 if (child->child) {
5905                         child = child->child;
5906                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5907                 } else
5908                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5909
5910                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5911
5912                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5913                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5914                         build_group_mask(sd, sg);
5915
5916                 /*
5917                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5918                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5919                  * die on a /0 trap.
5920                  */
5921                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5922
5923                 /*
5924                  * Make sure the first group of this domain contains the
5925                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5926                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5927                  */
5928                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5929                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5930                         groups = sg;
5931
5932                 if (!first)
5933                         first = sg;
5934                 if (last)
5935                         last->next = sg;
5936                 last = sg;
5937                 last->next = first;
5938         }
5939         sd->groups = groups;
5940
5941         return 0;
5942
5943 fail:
5944         free_sched_groups(first, 0);
5945
5946         return -ENOMEM;
5947 }
5948
5949 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5950 {
5951         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5952         struct sched_domain *child = sd->child;
5953
5954         if (child)
5955                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5956
5957         if (sg) {
5958                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5959                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5960                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5961         }
5962
5963         return cpu;
5964 }
5965
5966 /*
5967  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5968  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5969  * and ->cpu_power to 0.
5970  *
5971  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5972  */
5973 static int
5974 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5975 {
5976         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5977         struct sd_data *sdd = sd->private;
5978         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5979         struct cpumask *covered;
5980         int i;
5981
5982         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5983         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5984
5985         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5986                 return 0;
5987
5988         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5989         covered = sched_domains_tmpmask;
5990
5991         cpumask_clear(covered);
5992
5993         for_each_cpu(i, span) {
5994                 struct sched_group *sg;
5995                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5996                 int j;
5997
5998                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5999                         continue;
6000
6001                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6002                 sg->sgp->power = 0;
6003                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6004
6005                 for_each_cpu(j, span) {
6006                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6007                                 continue;
6008
6009                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6010                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6011                 }
6012
6013                 if (!first)
6014                         first = sg;
6015                 if (last)
6016                         last->next = sg;
6017                 last = sg;
6018         }
6019         last->next = first;
6020
6021         return 0;
6022 }
6023
6024 /*
6025  * Initialize sched groups cpu_power.
6026  *
6027  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6028  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6029  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6030  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6031  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6032  * less cpu_power.
6033  */
6034 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6035 {
6036         struct sched_group *sg = sd->groups;
6037
6038         WARN_ON(!sd || !sg);
6039
6040         do {
6041                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6042                 sg = sg->next;
6043         } while (sg != sd->groups);
6044
6045         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6046                 return;
6047
6048         update_group_power(sd, cpu);
6049         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6050 }
6051
6052 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6053 {
6054        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6055 }
6056
6057 /*
6058  * Initializers for schedule domains
6059  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6060  */
6061
6062 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6063 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6064 #else
6065 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6066 #endif
6067
6068 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6069 static noinline struct sched_domain *                                   \
6070 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6071 {                                                                       \
6072         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6073         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6074         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6075         sd->private = &tl->data;                                        \
6076         return sd;                                                      \
6077 }
6078
6079 SD_INIT_FUNC(CPU)
6080 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6081  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6082 #endif
6083 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6084  SD_INIT_FUNC(MC)
6085 #endif
6086 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6087  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6088 #endif
6089
6090 static int default_relax_domain_level = -1;
6091 int sched_domain_level_max;
6092
6093 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6094 {
6095         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6096                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6097
6098         return 1;
6099 }
6100 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6101
6102 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6103                                  struct sched_domain_attr *attr)
6104 {
6105         int request;
6106
6107         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6108                 if (default_relax_domain_level < 0)
6109                         return;
6110                 else
6111                         request = default_relax_domain_level;
6112         } else
6113                 request = attr->relax_domain_level;
6114         if (request < sd->level) {
6115                 /* turn off idle balance on this domain */
6116                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6117         } else {
6118                 /* turn on idle balance on this domain */
6119                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6120         }
6121 }
6122
6123 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6124 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6125
6126 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6127                                  const struct cpumask *cpu_map)
6128 {
6129         switch (what) {
6130         case sa_rootdomain:
6131                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6132                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6133         case sa_sd:
6134                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6135         case sa_sd_storage:
6136                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6137         case sa_none:
6138                 break;
6139         }
6140 }
6141
6142 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6143                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6144 {
6145         memset(d, 0, sizeof(*d));
6146
6147         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6148                 return sa_sd_storage;
6149         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6150         if (!d->sd)
6151                 return sa_sd_storage;
6152         d->rd = alloc_rootdomain();
6153         if (!d->rd)
6154                 return sa_sd;
6155         return sa_rootdomain;
6156 }
6157
6158 /*
6159  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6160  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6161  * will not free the data we're using.
6162  */
6163 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6164 {
6165         struct sd_data *sdd = sd->private;
6166
6167         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6168         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6169
6170         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6171                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6172
6173         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6174                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6175 }
6176
6177 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6178 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6179 {
6180         return topology_thread_cpumask(cpu);
6181 }
6182 #endif
6183
6184 /*
6185  * Topology list, bottom-up.
6186  */
6187 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6188 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6189         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6190 #endif
6191 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6192         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6193 #endif
6194 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6195         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6196 #endif
6197         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6198         { NULL, },
6199 };
6200
6201 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6202
6203 #ifdef CONFIG_NUMA
6204
6205 static int sched_domains_numa_levels;
6206 static int *sched_domains_numa_distance;
6207 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6208 static int sched_domains_curr_level;
6209
6210 static inline int sd_local_flags(int level)
6211 {
6212         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6213                 return 0;
6214
6215         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6216 }
6217
6218 static struct sched_domain *
6219 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6220 {
6221         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6222         int level = tl->numa_level;
6223         int sd_weight = cpumask_weight(
6224                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6225
6226         *sd = (struct sched_domain){
6227                 .min_interval           = sd_weight,
6228                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6229                 .busy_factor            = 32,
6230                 .imbalance_pct          = 125,
6231                 .cache_nice_tries       = 2,
6232                 .busy_idx               = 3,
6233                 .idle_idx               = 2,
6234                 .newidle_idx            = 0,
6235                 .wake_idx               = 0,
6236                 .forkexec_idx           = 0,
6237
6238                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6239                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6240                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6241                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6242                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6243                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6244                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6245                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6246                                         | 1*SD_SERIALIZE
6247                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6248                                         | sd_local_flags(level)
6249                                         ,
6250                 .last_balance           = jiffies,
6251                 .balance_interval       = sd_weight,
6252         };
6253         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6254         sd->private = &tl->data;
6255
6256         /*
6257          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6258          */
6259         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6260
6261         return sd;
6262 }
6263
6264 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6265 {
6266         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6267 }
6268
6269 static void sched_numa_warn(const char *str)
6270 {
6271         static int done = false;
6272         int i,j;
6273
6274         if (done)
6275                 return;
6276
6277         done = true;
6278
6279         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6280
6281         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6282                 printk(KERN_WARNING "  ");
6283                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6284                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6285                 printk(KERN_CONT "\n");
6286         }
6287         printk(KERN_WARNING "\n");
6288 }
6289
6290 static bool find_numa_distance(int distance)
6291 {
6292         int i;
6293
6294         if (distance == node_distance(0, 0))
6295                 return true;
6296
6297         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6298                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6299                         return true;
6300         }
6301
6302         return false;
6303 }
6304
6305 static void sched_init_numa(void)
6306 {
6307         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6308         struct sched_domain_topology_level *tl;
6309         int level = 0;
6310         int i, j, k;
6311
6312         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6313         if (!sched_domains_numa_distance)
6314                 return;
6315
6316         /*
6317          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6318          * unique distances in the node_distance() table.
6319          *
6320          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6321          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6322          */
6323         next_distance = curr_distance;
6324         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6325                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6326                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6327                                 int distance = node_distance(i, k);
6328
6329                                 if (distance > curr_distance &&
6330                                     (distance < next_distance ||
6331                                      next_distance == curr_distance))
6332                                         next_distance = distance;
6333
6334                                 /*
6335                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6336                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6337                                  * equally connected to A.
6338                                  */
6339                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6340                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6341
6342                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6343                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6344                         }
6345                         if (next_distance != curr_distance) {
6346                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6347                                 sched_domains_numa_levels = level;
6348                                 curr_distance = next_distance;
6349                         } else break;
6350                 }
6351
6352                 /*
6353                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6354                  */
6355                 if (!sched_debug())
6356                         break;
6357         }
6358         /*
6359          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6360          * identity distance node_distance(i,i).
6361          *
6362          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6363          * numbers.
6364          */
6365
6366         /*
6367          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6368          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6369          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6370          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6371          * in other functions.
6372          *
6373          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6374          */
6375         sched_domains_numa_levels = 0;
6376
6377         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6378         if (!sched_domains_numa_masks)
6379                 return;
6380
6381         /*
6382          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6383          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6384          */
6385         for (i = 0; i < level; i++) {
6386                 sched_domains_numa_masks[i] =
6387                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6388                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6389                         return;
6390
6391                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6392                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6393                         if (!mask)
6394                                 return;
6395
6396                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6397
6398                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6399                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6400                                         continue;
6401
6402                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6403                         }
6404                 }
6405         }
6406
6407         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6408                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6409         if (!tl)
6410                 return;
6411
6412         /*
6413          * Copy the default topology bits..
6414          */
6415         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6416                 tl[i] = default_topology[i];
6417
6418         /*
6419          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6420          */
6421         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6422                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6423                         .init = sd_numa_init,
6424                         .mask = sd_numa_mask,
6425                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6426                         .numa_level = j,
6427                 };
6428         }
6429
6430         sched_domain_topology = tl;
6431
6432         sched_domains_numa_levels = level;
6433 }
6434
6435 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6436 {
6437         int i, j;
6438         int node = cpu_to_node(cpu);
6439
6440         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6441                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6442                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6443                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6444                 }
6445         }
6446 }
6447
6448 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6449 {
6450         int i, j;
6451         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6452                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6453                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6454         }
6455 }
6456
6457 /*
6458  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6459  * are onlined.
6460  */
6461 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6462                                            unsigned long action,
6463                                            void *hcpu)
6464 {
6465         int cpu = (long)hcpu;
6466
6467         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6468         case CPU_ONLINE:
6469                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6470                 break;
6471
6472         case CPU_DEAD:
6473                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6474                 break;
6475
6476         default:
6477                 return NOTIFY_DONE;
6478         }
6479
6480         return NOTIFY_OK;
6481 }
6482 #else
6483 static inline void sched_init_numa(void)
6484 {
6485 }
6486
6487 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6488                                            unsigned long action,
6489                                            void *hcpu)
6490 {
6491         return 0;
6492 }
6493 #endif /* CONFIG_NUMA */
6494
6495 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6496 {
6497         struct sched_domain_topology_level *tl;
6498         int j;
6499
6500         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6501                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6502
6503                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6504                 if (!sdd->sd)
6505                         return -ENOMEM;
6506
6507                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6508                 if (!sdd->sg)
6509                         return -ENOMEM;
6510
6511                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6512                 if (!sdd->sgp)
6513                         return -ENOMEM;
6514
6515                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6516                         struct sched_domain *sd;
6517                         struct sched_group *sg;
6518                         struct sched_group_power *sgp;
6519
6520                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6521                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6522                         if (!sd)
6523                                 return -ENOMEM;
6524
6525                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6526
6527                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6528                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6529                         if (!sg)
6530                                 return -ENOMEM;
6531
6532                         sg->next = sg;
6533
6534                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6535
6536                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6537                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6538                         if (!sgp)
6539                                 return -ENOMEM;
6540
6541                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6542                 }
6543         }
6544
6545         return 0;
6546 }
6547
6548 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6549 {
6550         struct sched_domain_topology_level *tl;
6551         int j;
6552
6553         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6554                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6555
6556                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6557                         struct sched_domain *sd;
6558
6559                         if (sdd->sd) {
6560                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6561                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6562                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6563                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6564                         }
6565
6566                         if (sdd->sg)
6567                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6568                         if (sdd->sgp)
6569                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6570                 }
6571                 free_percpu(sdd->sd);
6572                 sdd->sd = NULL;
6573                 free_percpu(sdd->sg);
6574                 sdd->sg = NULL;
6575                 free_percpu(sdd->sgp);
6576                 sdd->sgp = NULL;
6577         }
6578 }
6579
6580 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6581                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6582                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6583                 int cpu)
6584 {
6585         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6586         if (!sd)
6587                 return child;
6588
6589         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6590         if (child) {
6591                 sd->level = child->level + 1;
6592                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6593                 child->parent = sd;
6594         }
6595         sd->child = child;
6596         set_domain_attribute(sd, attr);
6597
6598         return sd;
6599 }
6600
6601 /*
6602  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6603  * to the individual cpus
6604  */
6605 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6606                                struct sched_domain_attr *attr)
6607 {
6608         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6609         struct sched_domain *sd;
6610         struct s_data d;
6611         int i, ret = -ENOMEM;
6612
6613         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6614         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6615                 goto error;
6616
6617         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6618         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6619                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6620
6621                 sd = NULL;
6622                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6623                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6624                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6625                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6626                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6627                                 break;
6628                 }
6629
6630                 while (sd->child)
6631                         sd = sd->child;
6632
6633                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6634         }
6635
6636         /* Build the groups for the domains */
6637         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6638                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6639                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6640                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6641                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6642                                         goto error;
6643                         } else {
6644                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6645                                         goto error;
6646                         }
6647                 }
6648         }
6649
6650         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6651         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6652                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6653                         continue;
6654
6655                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6656                         claim_allocations(i, sd);
6657                         init_sched_groups_power(i, sd);
6658                 }
6659         }
6660
6661         /* Attach the domains */
6662         rcu_read_lock();
6663         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6664                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6665                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6666         }
6667         rcu_read_unlock();
6668
6669         ret = 0;
6670 error:
6671         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6672         return ret;
6673 }
6674
6675 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6676 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6677 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6678                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6679
6680 /*
6681  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6682  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6683  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6684  */
6685 static cpumask_var_t fallback_doms;
6686
6687 /*
6688  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6689  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6690  * or 0 if it stayed the same.
6691  */
6692 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6693 {
6694         return 0;
6695 }
6696
6697 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6698 {
6699         int i;
6700         cpumask_var_t *doms;
6701
6702         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6703         if (!doms)
6704                 return NULL;
6705         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6706                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6707                         free_sched_domains(doms, i);
6708                         return NULL;
6709                 }
6710         }
6711         return doms;
6712 }
6713
6714 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6715 {
6716         unsigned int i;
6717         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6718                 free_cpumask_var(doms[i]);
6719         kfree(doms);
6720 }
6721
6722 /*
6723  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6724  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6725  * exclude other special cases in the future.
6726  */
6727 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6728 {
6729         int err;
6730
6731         arch_update_cpu_topology();
6732         ndoms_cur = 1;
6733         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6734         if (!doms_cur)
6735                 doms_cur = &fallback_doms;
6736         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6737         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6738         register_sched_domain_sysctl();
6739
6740         return err;
6741 }
6742
6743 /*
6744  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6745  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6746  */
6747 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6748 {
6749         int i;
6750
6751         rcu_read_lock();
6752         for_each_cpu(i, cpu_map)
6753                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6754         rcu_read_unlock();
6755 }
6756
6757 /* handle null as "default" */
6758 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6759                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6760 {
6761         struct sched_domain_attr tmp;
6762
6763         /* fast path */
6764         if (!new && !cur)
6765                 return 1;
6766
6767         tmp = SD_ATTR_INIT;
6768         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6769                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6770                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6771 }
6772
6773 /*
6774  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6775  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6776  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6777  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6778  *
6779  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6780  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6781  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6782  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6783  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6784  * it as it is.
6785  *
6786  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6787  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6788  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6789  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6790  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6791  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6792  *
6793  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6794  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6795  * and it will not create the default domain.
6796  *
6797  * Call with hotplug lock held
6798  */
6799 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6800                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6801 {
6802         int i, j, n;
6803         int new_topology;
6804
6805         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6806
6807         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6808         unregister_sched_domain_sysctl();
6809
6810         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6811         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6812
6813         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6814
6815         /* Destroy deleted domains */
6816         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6817                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6818                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6819                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6820                                 goto match1;
6821                 }
6822                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6823                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6824 match1:
6825                 ;
6826         }
6827
6828         if (doms_new == NULL) {
6829                 ndoms_cur = 0;
6830                 doms_new = &fallback_doms;
6831                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6832                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6833         }
6834
6835         /* Build new domains */
6836         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6837                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6838                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6839                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6840                                 goto match2;
6841                 }
6842                 /* no match - add a new doms_new */
6843                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6844 match2:
6845                 ;
6846         }
6847
6848         /* Remember the new sched domains */
6849         if (doms_cur != &fallback_doms)
6850                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6851         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6852         doms_cur = doms_new;
6853         dattr_cur = dattr_new;
6854         ndoms_cur = ndoms_new;
6855
6856         register_sched_domain_sysctl();
6857
6858         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6859 }
6860
6861 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6862
6863 /*
6864  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6865  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6866  * around partition_sched_domains().
6867  *
6868  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6869  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6870  */
6871 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6872                              void *hcpu)
6873 {
6874         switch (action) {
6875         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6876         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6877
6878                 /*
6879                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6880                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6881                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6882                  * domain, ignoring cpusets.
6883                  */
6884                 num_cpus_frozen--;
6885                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6886                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6887                         break;
6888                 }
6889
6890                 /*
6891                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6892                  * restore the original sched domains by considering the
6893                  * cpuset configurations.
6894                  */
6895
6896         case CPU_ONLINE:
6897         case CPU_DOWN_FAILED:
6898                 cpuset_update_active_cpus(true);
6899                 break;
6900         default:
6901                 return NOTIFY_DONE;
6902         }
6903         return NOTIFY_OK;
6904 }
6905
6906 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6907                                void *hcpu)
6908 {
6909         switch (action) {
6910         case CPU_DOWN_PREPARE:
6911                 cpuset_update_active_cpus(false);
6912                 break;
6913         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6914                 num_cpus_frozen++;
6915                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6916                 break;
6917         default:
6918                 return NOTIFY_DONE;
6919         }
6920         return NOTIFY_OK;
6921 }
6922
6923 void __init sched_init_smp(void)
6924 {
6925         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6926
6927         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6928         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6929
6930         sched_init_numa();
6931
6932         get_online_cpus();
6933         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6934         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6935         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6936         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6937                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6938         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6939         put_online_cpus();
6940
6941         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6942         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6943         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6944
6945         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6946         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6947
6948         init_hrtick();
6949
6950         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6951         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6952                 BUG();
6953         sched_init_granularity();
6954         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6955
6956         init_sched_rt_class();
6957 }
6958 #else
6959 void __init sched_init_smp(void)
6960 {
6961         sched_init_granularity();
6962 }
6963 #endif /* CONFIG_SMP */
6964
6965 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6966
6967 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6968 {
6969         return in_lock_functions(addr) ||
6970                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6971                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6972 }
6973
6974 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6975 /*
6976  * Default task group.
6977  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6978  */
6979 struct task_group root_task_group;
6980 LIST_HEAD(task_groups);
6981 #endif
6982
6983 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6984
6985 void __init sched_init(void)
6986 {
6987         int i, j;
6988         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6989
6990 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6991         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6992 #endif
6993 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6994         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6995 #endif
6996 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6997         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6998 #endif
6999         if (alloc_size) {
7000                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7001
7002 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7003                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7004                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7005
7006                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7007                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7008
7009 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7010 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7011                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7012                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7013
7014                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7015                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7016
7017 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7018 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7019                 for_each_possible_cpu(i) {
7020                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
7021                         ptr += cpumask_size();
7022                 }
7023 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7024         }
7025
7026 #ifdef CONFIG_SMP
7027         init_defrootdomain();
7028 #endif
7029
7030         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7031                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7032
7033 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7034         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7035                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7036 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7037
7038 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7039         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7040         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7041         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7042         autogroup_init(&init_task);
7043
7044 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7045
7046         for_each_possible_cpu(i) {
7047                 struct rq *rq;
7048
7049                 rq = cpu_rq(i);
7050                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7051                 rq->nr_running = 0;
7052                 rq->calc_load_active = 0;
7053                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7054                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7055                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7056 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7057                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7058                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7059                 /*
7060                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7061                  *
7062                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7063                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7064                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7065                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7066                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7067                  * (se->load.weight).
7068                  *
7069                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7070                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7071                  * then A0's share of the cpu resource is:
7072                  *
7073                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7074                  *
7075                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7076                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7077                  */
7078                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7079                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7080 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7081
7082                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7083 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7084                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7085                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7086 #endif
7087
7088                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7089                         rq->cpu_load[j] = 0;
7090
7091                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7092
7093 #ifdef CONFIG_SMP
7094                 rq->sd = NULL;
7095                 rq->rd = NULL;
7096                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
7097                 rq->post_schedule = 0;
7098                 rq->active_balance = 0;
7099                 rq->next_balance = jiffies;
7100                 rq->push_cpu = 0;
7101                 rq->cpu = i;
7102                 rq->online = 0;
7103                 rq->idle_stamp = 0;
7104                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7105
7106                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7107
7108                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7109 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7110                 rq->nohz_flags = 0;
7111 #endif
7112 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7113                 rq->last_sched_tick = 0;
7114 #endif
7115 #endif
7116                 init_rq_hrtick(rq);
7117                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7118         }
7119
7120         set_load_weight(&init_task);
7121
7122 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7123         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7124 #endif
7125
7126 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7127         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
7128 #endif
7129
7130         /*
7131          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7132          */
7133         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7134         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7135
7136         /*
7137          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7138          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7139          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7140          * when this runqueue becomes "idle".
7141          */
7142         init_idle(current, smp_processor_id());
7143
7144         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7145
7146         /*
7147          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7148          */
7149         current->sched_class = &fair_sched_class;
7150
7151 #ifdef CONFIG_SMP
7152         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7153         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7154         if (cpu_isolated_map == NULL)
7155                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7156         idle_thread_set_boot_cpu();
7157 #endif
7158         init_sched_fair_class();
7159
7160         scheduler_running = 1;
7161 }
7162
7163 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7164 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7165 {
7166         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7167
7168         return (nested == preempt_offset);
7169 }
7170
7171 static int __might_sleep_init_called;
7172 int __init __might_sleep_init(void)
7173 {
7174         __might_sleep_init_called = 1;
7175         return 0;
7176 }
7177 early_initcall(__might_sleep_init);
7178
7179 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7180 {
7181         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7182
7183         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7184         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7185             oops_in_progress)
7186                 return;
7187         if (system_state != SYSTEM_RUNNING &&
7188             (!__might_sleep_init_called || system_state != SYSTEM_BOOTING))
7189                 return;
7190         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7191                 return;
7192         prev_jiffy = jiffies;
7193
7194         printk(KERN_ERR
7195                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7196                         file, line);
7197         printk(KERN_ERR
7198                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7199                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7200                         current->pid, current->comm);
7201
7202         debug_show_held_locks(current);
7203         if (irqs_disabled())
7204                 print_irqtrace_events(current);
7205         dump_stack();
7206 }
7207 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7208 #endif
7209
7210 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7211 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7212 {
7213         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7214         int old_prio = p->prio;
7215         int on_rq;
7216
7217         on_rq = p->on_rq;
7218         if (on_rq)
7219                 dequeue_task(rq, p, 0);
7220         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7221         if (on_rq) {
7222                 enqueue_task(rq, p, 0);
7223                 resched_task(rq->curr);
7224         }
7225
7226         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7227 }
7228
7229 void normalize_rt_tasks(void)
7230 {
7231         struct task_struct *g, *p;
7232         unsigned long flags;
7233         struct rq *rq;
7234
7235         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7236         do_each_thread(g, p) {
7237                 /*
7238                  * Only normalize user tasks:
7239                  */
7240                 if (!p->mm)
7241                         continue;
7242
7243                 p->se.exec_start                = 0;
7244 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7245                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7246                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7247                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7248 #endif
7249
7250                 if (!rt_task(p)) {
7251                         /*
7252                          * Renice negative nice level userspace
7253                          * tasks back to 0:
7254                          */
7255                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7256                                 set_user_nice(p, 0);
7257                         continue;
7258                 }
7259
7260                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7261                 rq = __task_rq_lock(p);
7262
7263                 normalize_task(rq, p);
7264
7265                 __task_rq_unlock(rq);
7266                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7267         } while_each_thread(g, p);
7268
7269         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7270 }
7271
7272 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7273
7274 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7275 /*
7276  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7277  *
7278  * They can only be called when the whole system has been
7279  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7280  * activity can take place. Using them for anything else would
7281  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7282  * under any other configuration.
7283  */
7284
7285 /**
7286  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7287  * @cpu: the processor in question.
7288  *
7289  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7290  */
7291 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7292 {
7293         return cpu_curr(cpu);
7294 }
7295
7296 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7297
7298 #ifdef CONFIG_IA64
7299 /**
7300  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7301  * @cpu: the processor in question.
7302  * @p: the task pointer to set.
7303  *
7304  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7305  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7306  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7307  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7308  * and caller must save the original value of the current task (see
7309  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7310  * re-starting the system.
7311  *
7312  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7313  */
7314 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7315 {
7316         cpu_curr(cpu) = p;
7317 }
7318
7319 #endif
7320
7321 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7322 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7323 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7324
7325 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7326 {
7327         free_fair_sched_group(tg);
7328         free_rt_sched_group(tg);
7329         autogroup_free(tg);
7330         kfree(tg);
7331 }
7332
7333 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7334 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7335 {
7336         struct task_group *tg;
7337
7338         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7339         if (!tg)
7340                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7341
7342         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7343                 goto err;
7344
7345         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7346                 goto err;
7347
7348         return tg;
7349
7350 err:
7351         free_sched_group(tg);
7352         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7353 }
7354
7355 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7356 {
7357         unsigned long flags;
7358
7359         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7360         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7361
7362         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7363
7364         tg->parent = parent;
7365         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7366         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7367         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7368 }
7369
7370 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7371 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7372 {
7373         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7374         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7375 }
7376
7377 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7378 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7379 {
7380         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7381         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7382 }
7383
7384 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7385 {
7386         unsigned long flags;
7387         int i;
7388
7389         /* end participation in shares distribution */
7390         for_each_possible_cpu(i)
7391                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7392
7393         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7394         list_del_rcu(&tg->list);
7395         list_del_rcu(&tg->siblings);
7396         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7397 }
7398
7399 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7400  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7401  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7402  *      reflect its new group.
7403  */
7404 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7405 {
7406         struct task_group *tg;
7407         int on_rq, running;
7408         unsigned long flags;
7409         struct rq *rq;
7410
7411         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7412
7413         running = task_current(rq, tsk);
7414         on_rq = tsk->on_rq;
7415
7416         if (on_rq)
7417                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7418         if (unlikely(running))
7419                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7420
7421         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7422                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7423                           struct task_group, css);
7424         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7425         tsk->sched_task_group = tg;
7426
7427 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7428         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7429                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7430         else
7431 #endif
7432                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7433
7434         if (unlikely(running))
7435                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7436         if (on_rq)
7437                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7438
7439         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7440 }
7441 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7442
7443 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7444 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7445 {
7446         if (runtime == RUNTIME_INF)
7447                 return 1ULL << 20;
7448
7449         return div64_u64(runtime << 20, period);
7450 }
7451 #endif
7452
7453 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7454 /*
7455  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7456  */
7457 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7458
7459 /* Must be called with tasklist_lock held */
7460 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7461 {
7462         struct task_struct *g, *p;
7463
7464         do_each_thread(g, p) {
7465                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7466                         return 1;
7467         } while_each_thread(g, p);
7468
7469         return 0;
7470 }
7471
7472 struct rt_schedulable_data {
7473         struct task_group *tg;
7474         u64 rt_period;
7475         u64 rt_runtime;
7476 };
7477
7478 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7479 {
7480         struct rt_schedulable_data *d = data;
7481         struct task_group *child;
7482         unsigned long total, sum = 0;
7483         u64 period, runtime;
7484
7485         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7486         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7487
7488         if (tg == d->tg) {
7489                 period = d->rt_period;
7490                 runtime = d->rt_runtime;
7491         }
7492
7493         /*
7494          * Cannot have more runtime than the period.
7495          */
7496         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7497                 return -EINVAL;
7498
7499         /*
7500          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7501          */
7502         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7503                 return -EBUSY;
7504
7505         total = to_ratio(period, runtime);
7506
7507         /*
7508          * Nobody can have more than the global setting allows.
7509          */
7510         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7511                 return -EINVAL;
7512
7513         /*
7514          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7515          */
7516         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7517                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7518                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7519
7520                 if (child == d->tg) {
7521                         period = d->rt_period;
7522                         runtime = d->rt_runtime;
7523                 }
7524
7525                 sum += to_ratio(period, runtime);
7526         }
7527
7528         if (sum > total)
7529                 return -EINVAL;
7530
7531         return 0;
7532 }
7533
7534 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7535 {
7536         int ret;
7537
7538         struct rt_schedulable_data data = {
7539                 .tg = tg,
7540                 .rt_period = period,
7541                 .rt_runtime = runtime,
7542         };
7543
7544         rcu_read_lock();
7545         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7546         rcu_read_unlock();
7547
7548         return ret;
7549 }
7550
7551 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7552                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7553 {
7554         int i, err = 0;
7555
7556         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7557         read_lock(&tasklist_lock);
7558         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7559         if (err)
7560                 goto unlock;
7561
7562         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7563         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7564         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7565
7566         for_each_possible_cpu(i) {
7567                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7568
7569                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7570                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7571                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7572         }
7573         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7574 unlock:
7575         read_unlock(&tasklist_lock);
7576         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7577
7578         return err;
7579 }
7580
7581 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7582 {
7583         u64 rt_runtime, rt_period;
7584
7585         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7586         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7587         if (rt_runtime_us < 0)
7588                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7589
7590         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7591 }
7592
7593 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7594 {
7595         u64 rt_runtime_us;
7596
7597         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7598                 return -1;
7599
7600         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7601         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7602         return rt_runtime_us;
7603 }
7604
7605 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7606 {
7607         u64 rt_runtime, rt_period;
7608
7609         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7610         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7611
7612         if (rt_period == 0)
7613                 return -EINVAL;
7614
7615         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7616 }
7617
7618 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7619 {
7620         u64 rt_period_us;
7621
7622         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7623         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7624         return rt_period_us;
7625 }
7626
7627 static int sched_rt_global_constraints(void)
7628 {
7629         u64 runtime, period;
7630         int ret = 0;
7631
7632         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7633                 return -EINVAL;
7634
7635         runtime = global_rt_runtime();
7636         period = global_rt_period();
7637
7638         /*
7639          * Sanity check on the sysctl variables.
7640          */
7641         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7642                 return -EINVAL;
7643
7644         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7645         read_lock(&tasklist_lock);
7646         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7647         read_unlock(&tasklist_lock);
7648         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7649
7650         return ret;
7651 }
7652
7653 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7654 {
7655         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7656         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7657                 return 0;
7658
7659         return 1;
7660 }
7661
7662 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7663 static int sched_rt_global_constraints(void)
7664 {
7665         unsigned long flags;
7666         int i;
7667
7668         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7669                 return -EINVAL;
7670
7671         /*
7672          * There's always some RT tasks in the root group
7673          * -- migration, kstopmachine etc..
7674          */
7675         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7676                 return -EBUSY;
7677
7678         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7679         for_each_possible_cpu(i) {
7680                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7681
7682                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7683                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7684                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7685         }
7686         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7687
7688         return 0;
7689 }
7690 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7691
7692 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7693                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7694                 loff_t *ppos)
7695 {
7696         int ret;
7697         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7698
7699         mutex_lock(&mutex);
7700         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7701         /* make sure that internally we keep jiffies */
7702         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7703         if (!ret && write) {
7704                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7705                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7706         }
7707         mutex_unlock(&mutex);
7708         return ret;
7709 }
7710
7711 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7712                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7713                 loff_t *ppos)
7714 {
7715         int ret;
7716         int old_period, old_runtime;
7717         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7718
7719         mutex_lock(&mutex);
7720         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7721         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7722
7723         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7724
7725         if (!ret && write) {
7726                 ret = sched_rt_global_constraints();
7727                 if (ret) {
7728                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7729                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7730                 } else {
7731                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7732                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7733                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7734                 }
7735         }
7736         mutex_unlock(&mutex);
7737
7738         return ret;
7739 }
7740
7741 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7742
7743 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7744 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7745 {
7746         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7747                             struct task_group, css);
7748 }
7749
7750 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup *cgrp)
7751 {
7752         struct task_group *tg, *parent;
7753
7754         if (!cgrp->parent) {
7755                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7756                 return &root_task_group.css;
7757         }
7758
7759         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7760         tg = sched_create_group(parent);
7761         if (IS_ERR(tg))
7762                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7763
7764         return &tg->css;
7765 }
7766
7767 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup *cgrp)
7768 {
7769         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7770         struct task_group *parent;
7771
7772         if (!cgrp->parent)
7773                 return 0;
7774
7775         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7776         sched_online_group(tg, parent);
7777         return 0;
7778 }
7779
7780 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup *cgrp)
7781 {
7782         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7783
7784         sched_destroy_group(tg);
7785 }
7786
7787 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup *cgrp)
7788 {
7789         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7790
7791         sched_offline_group(tg);
7792 }
7793
7794 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7795                                  struct cgroup_taskset *tset)
7796 {
7797         struct task_struct *task;
7798
7799         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7800 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7801                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7802                         return -EINVAL;
7803 #else
7804                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7805                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7806                         return -EINVAL;
7807 #endif
7808         }
7809         return 0;
7810 }
7811
7812 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7813                               struct cgroup_taskset *tset)
7814 {
7815         struct task_struct *task;
7816
7817         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7818                 sched_move_task(task);
7819 }
7820
7821 static void
7822 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7823                 struct task_struct *task)
7824 {
7825         /*
7826          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7827          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7828          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7829          */
7830         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7831                 return;
7832
7833         sched_move_task(task);
7834 }
7835
7836 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7837 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7838                                 u64 shareval)
7839 {
7840         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7841 }
7842
7843 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7844 {
7845         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7846
7847         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7848 }
7849
7850 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7851 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7852
7853 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7854 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7855
7856 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7857
7858 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7859 {
7860         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7861         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7862
7863         if (tg == &root_task_group)
7864                 return -EINVAL;
7865
7866         /*
7867          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7868          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7869          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7870          */
7871         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7872                 return -EINVAL;
7873
7874         /*
7875          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7876          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7877          * feasibility.
7878          */
7879         if (period > max_cfs_quota_period)
7880                 return -EINVAL;
7881
7882         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7883         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7884         if (ret)
7885                 goto out_unlock;
7886
7887         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7888         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7889         /*
7890          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7891          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7892          */
7893         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7894                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7895         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7896         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7897         cfs_b->quota = quota;
7898
7899         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7900         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7901         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7902                 /* force a reprogram */
7903                 cfs_b->timer_active = 0;
7904                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7905         }
7906         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7907
7908         for_each_possible_cpu(i) {
7909                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7910                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7911
7912                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7913                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7914                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7915
7916                 if (cfs_rq->throttled)
7917                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7918                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7919         }
7920         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7921                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7922 out_unlock:
7923         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7924
7925         return ret;
7926 }
7927
7928 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7929 {
7930         u64 quota, period;
7931
7932         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7933         if (cfs_quota_us < 0)
7934                 quota = RUNTIME_INF;
7935         else
7936                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7937
7938         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7939 }
7940
7941 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7942 {
7943         u64 quota_us;
7944
7945         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7946                 return -1;
7947
7948         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7949         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7950
7951         return quota_us;
7952 }
7953
7954 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7955 {
7956         u64 quota, period;
7957
7958         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7959         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7960
7961         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7962 }
7963
7964 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7965 {
7966         u64 cfs_period_us;
7967
7968         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7969         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7970
7971         return cfs_period_us;
7972 }
7973
7974 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7975 {
7976         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7977 }
7978
7979 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7980                                 s64 cfs_quota_us)
7981 {
7982         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7983 }
7984
7985 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7986 {
7987         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7988 }
7989
7990 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7991                                 u64 cfs_period_us)
7992 {
7993         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7994 }
7995
7996 struct cfs_schedulable_data {
7997         struct task_group *tg;
7998         u64 period, quota;
7999 };
8000
8001 /*
8002  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8003  * note: units are usecs
8004  */
8005 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8006                                struct cfs_schedulable_data *d)
8007 {
8008         u64 quota, period;
8009
8010         if (tg == d->tg) {
8011                 period = d->period;
8012                 quota = d->quota;
8013         } else {
8014                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8015                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8016         }
8017
8018         /* note: these should typically be equivalent */
8019         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8020                 return RUNTIME_INF;
8021
8022         return to_ratio(period, quota);
8023 }
8024
8025 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8026 {
8027         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8028         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8029         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8030
8031         if (!tg->parent) {
8032                 quota = RUNTIME_INF;
8033         } else {
8034                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8035
8036                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8037                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
8038
8039                 /*
8040                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8041                  * limit is set
8042                  */
8043                 if (quota == RUNTIME_INF)
8044                         quota = parent_quota;
8045                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8046                         return -EINVAL;
8047         }
8048         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
8049
8050         return 0;
8051 }
8052
8053 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8054 {
8055         int ret;
8056         struct cfs_schedulable_data data = {
8057                 .tg = tg,
8058                 .period = period,
8059                 .quota = quota,
8060         };
8061
8062         if (quota != RUNTIME_INF) {
8063                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8064                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8065         }
8066
8067         rcu_read_lock();
8068         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8069         rcu_read_unlock();
8070
8071         return ret;
8072 }
8073
8074 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8075                 struct cgroup_map_cb *cb)
8076 {
8077         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8078         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8079
8080         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
8081         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
8082         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
8083
8084         return 0;
8085 }
8086 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8087 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8088
8089 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8090 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8091                                 s64 val)
8092 {
8093         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8094 }
8095
8096 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8097 {
8098         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8099 }
8100
8101 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8102                 u64 rt_period_us)
8103 {
8104         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8105 }
8106
8107 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8108 {
8109         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8110 }
8111 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8112
8113 static struct cftype cpu_files[] = {
8114 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8115         {
8116                 .name = "shares",
8117                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8118                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8119         },
8120 #endif
8121 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8122         {
8123                 .name = "cfs_quota_us",
8124                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8125                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8126         },
8127         {
8128                 .name = "cfs_period_us",
8129                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8130                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8131         },
8132         {
8133                 .name = "stat",
8134                 .read_map = cpu_stats_show,
8135         },
8136 #endif
8137 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8138         {
8139                 .name = "rt_runtime_us",
8140                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8141                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8142         },
8143         {
8144                 .name = "rt_period_us",
8145                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8146                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8147         },
8148 #endif
8149         { }     /* terminate */
8150 };
8151
8152 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8153         .name           = "cpu",
8154         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8155         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8156         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8157         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8158         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8159         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8160         .allow_attach   = subsys_cgroup_allow_attach,
8161         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8162         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8163         .base_cftypes   = cpu_files,
8164         .early_init     = 1,
8165 };
8166
8167 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8168
8169 void dump_cpu_task(int cpu)
8170 {
8171         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8172         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8173 }