Merge branch 'next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jmorris/linux...
[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
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78 #include <asm/mutex.h>
79 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
80 #include <asm/paravirt.h>
81 #endif
82
83 #include "sched.h"
84 #include "../workqueue_sched.h"
85
86 #define CREATE_TRACE_POINTS
87 #include <trace/events/sched.h>
88
89 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
90 {
91         unsigned long delta;
92         ktime_t soft, hard, now;
93
94         for (;;) {
95                 if (hrtimer_active(period_timer))
96                         break;
97
98                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
99                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
100
101                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
102                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
103                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
104                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
105                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
106         }
107 }
108
109 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
110 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
111
112 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
113
114 void update_rq_clock(struct rq *rq)
115 {
116         s64 delta;
117
118         if (rq->skip_clock_update > 0)
119                 return;
120
121         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
122         rq->clock += delta;
123         update_rq_clock_task(rq, delta);
124 }
125
126 /*
127  * Debugging: various feature bits
128  */
129
130 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
131         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
132
133 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
134 #include "features.h"
135         0;
136
137 #undef SCHED_FEAT
138
139 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
140 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
141         #name ,
142
143 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
144 #include "features.h"
145         NULL
146 };
147
148 #undef SCHED_FEAT
149
150 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
151 {
152         int i;
153
154         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
155                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
156                         seq_puts(m, "NO_");
157                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
158         }
159         seq_puts(m, "\n");
160
161         return 0;
162 }
163
164 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
165
166 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
167 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
168
169 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
170         jump_label_key__##enabled ,
171
172 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
173 #include "features.h"
174 };
175
176 #undef SCHED_FEAT
177
178 static void sched_feat_disable(int i)
179 {
180         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
181                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
182 }
183
184 static void sched_feat_enable(int i)
185 {
186         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
187                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
188 }
189 #else
190 static void sched_feat_disable(int i) { };
191 static void sched_feat_enable(int i) { };
192 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
193
194 static ssize_t
195 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
196                 size_t cnt, loff_t *ppos)
197 {
198         char buf[64];
199         char *cmp;
200         int neg = 0;
201         int i;
202
203         if (cnt > 63)
204                 cnt = 63;
205
206         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
207                 return -EFAULT;
208
209         buf[cnt] = 0;
210         cmp = strstrip(buf);
211
212         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
213                 neg = 1;
214                 cmp += 3;
215         }
216
217         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
218                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
219                         if (neg) {
220                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
221                                 sched_feat_disable(i);
222                         } else {
223                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
224                                 sched_feat_enable(i);
225                         }
226                         break;
227                 }
228         }
229
230         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
231                 return -EINVAL;
232
233         *ppos += cnt;
234
235         return cnt;
236 }
237
238 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
239 {
240         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
241 }
242
243 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
244         .open           = sched_feat_open,
245         .write          = sched_feat_write,
246         .read           = seq_read,
247         .llseek         = seq_lseek,
248         .release        = single_release,
249 };
250
251 static __init int sched_init_debug(void)
252 {
253         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
254                         &sched_feat_fops);
255
256         return 0;
257 }
258 late_initcall(sched_init_debug);
259 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
260
261 /*
262  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
263  * Limited because this is done with IRQs disabled.
264  */
265 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
266
267 /*
268  * period over which we average the RT time consumption, measured
269  * in ms.
270  *
271  * default: 1s
272  */
273 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
274
275 /*
276  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
277  * default: 1s
278  */
279 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
280
281 __read_mostly int scheduler_running;
282
283 /*
284  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
285  * default: 0.95s
286  */
287 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
288
289
290
291 /*
292  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
293  */
294 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
295         __acquires(rq->lock)
296 {
297         struct rq *rq;
298
299         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
300
301         for (;;) {
302                 rq = task_rq(p);
303                 raw_spin_lock(&rq->lock);
304                 if (likely(rq == task_rq(p)))
305                         return rq;
306                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
307         }
308 }
309
310 /*
311  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
312  */
313 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
314         __acquires(p->pi_lock)
315         __acquires(rq->lock)
316 {
317         struct rq *rq;
318
319         for (;;) {
320                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
321                 rq = task_rq(p);
322                 raw_spin_lock(&rq->lock);
323                 if (likely(rq == task_rq(p)))
324                         return rq;
325                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
326                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
327         }
328 }
329
330 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
331         __releases(rq->lock)
332 {
333         raw_spin_unlock(&rq->lock);
334 }
335
336 static inline void
337 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
338         __releases(rq->lock)
339         __releases(p->pi_lock)
340 {
341         raw_spin_unlock(&rq->lock);
342         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
343 }
344
345 /*
346  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
347  */
348 static struct rq *this_rq_lock(void)
349         __acquires(rq->lock)
350 {
351         struct rq *rq;
352
353         local_irq_disable();
354         rq = this_rq();
355         raw_spin_lock(&rq->lock);
356
357         return rq;
358 }
359
360 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
361 /*
362  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
363  *
364  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
365  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
366  * reschedule event.
367  *
368  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
369  * rq->lock.
370  */
371
372 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
373 {
374         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
375                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
376 }
377
378 /*
379  * High-resolution timer tick.
380  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
381  */
382 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
383 {
384         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
385
386         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
387
388         raw_spin_lock(&rq->lock);
389         update_rq_clock(rq);
390         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
391         raw_spin_unlock(&rq->lock);
392
393         return HRTIMER_NORESTART;
394 }
395
396 #ifdef CONFIG_SMP
397 /*
398  * called from hardirq (IPI) context
399  */
400 static void __hrtick_start(void *arg)
401 {
402         struct rq *rq = arg;
403
404         raw_spin_lock(&rq->lock);
405         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
406         rq->hrtick_csd_pending = 0;
407         raw_spin_unlock(&rq->lock);
408 }
409
410 /*
411  * Called to set the hrtick timer state.
412  *
413  * called with rq->lock held and irqs disabled
414  */
415 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
416 {
417         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
418         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
419
420         hrtimer_set_expires(timer, time);
421
422         if (rq == this_rq()) {
423                 hrtimer_restart(timer);
424         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
425                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
426                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
427         }
428 }
429
430 static int
431 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
432 {
433         int cpu = (int)(long)hcpu;
434
435         switch (action) {
436         case CPU_UP_CANCELED:
437         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
438         case CPU_DOWN_PREPARE:
439         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
440         case CPU_DEAD:
441         case CPU_DEAD_FROZEN:
442                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
443                 return NOTIFY_OK;
444         }
445
446         return NOTIFY_DONE;
447 }
448
449 static __init void init_hrtick(void)
450 {
451         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
452 }
453 #else
454 /*
455  * Called to set the hrtick timer state.
456  *
457  * called with rq->lock held and irqs disabled
458  */
459 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
460 {
461         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
462                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
463 }
464
465 static inline void init_hrtick(void)
466 {
467 }
468 #endif /* CONFIG_SMP */
469
470 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
471 {
472 #ifdef CONFIG_SMP
473         rq->hrtick_csd_pending = 0;
474
475         rq->hrtick_csd.flags = 0;
476         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
477         rq->hrtick_csd.info = rq;
478 #endif
479
480         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
481         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
482 }
483 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
484 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
485 {
486 }
487
488 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
489 {
490 }
491
492 static inline void init_hrtick(void)
493 {
494 }
495 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
496
497 /*
498  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
499  *
500  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
501  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
502  * the target CPU.
503  */
504 #ifdef CONFIG_SMP
505
506 #ifndef tsk_is_polling
507 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
508 #endif
509
510 void resched_task(struct task_struct *p)
511 {
512         int cpu;
513
514         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
515
516         if (test_tsk_need_resched(p))
517                 return;
518
519         set_tsk_need_resched(p);
520
521         cpu = task_cpu(p);
522         if (cpu == smp_processor_id())
523                 return;
524
525         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
526         smp_mb();
527         if (!tsk_is_polling(p))
528                 smp_send_reschedule(cpu);
529 }
530
531 void resched_cpu(int cpu)
532 {
533         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
534         unsigned long flags;
535
536         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
537                 return;
538         resched_task(cpu_curr(cpu));
539         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
540 }
541
542 #ifdef CONFIG_NO_HZ
543 /*
544  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
545  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
546  *
547  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
548  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
549  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
550  */
551 int get_nohz_timer_target(void)
552 {
553         int cpu = smp_processor_id();
554         int i;
555         struct sched_domain *sd;
556
557         rcu_read_lock();
558         for_each_domain(cpu, sd) {
559                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
560                         if (!idle_cpu(i)) {
561                                 cpu = i;
562                                 goto unlock;
563                         }
564                 }
565         }
566 unlock:
567         rcu_read_unlock();
568         return cpu;
569 }
570 /*
571  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
572  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
573  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
574  * idle system the next event might even be infinite time into the
575  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
576  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
577  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
578  * wheel for the next timer event.
579  */
580 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
581 {
582         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
583
584         if (cpu == smp_processor_id())
585                 return;
586
587         /*
588          * This is safe, as this function is called with the timer
589          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
590          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
591          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
592          * timer into account automatically.
593          */
594         if (rq->curr != rq->idle)
595                 return;
596
597         /*
598          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
599          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
600          * idle task through an additional NOOP schedule()
601          */
602         set_tsk_need_resched(rq->idle);
603
604         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
605         smp_mb();
606         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
607                 smp_send_reschedule(cpu);
608 }
609
610 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
611 {
612         int cpu = smp_processor_id();
613         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
614 }
615
616 #else /* CONFIG_NO_HZ */
617
618 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
619 {
620         return false;
621 }
622
623 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
624
625 void sched_avg_update(struct rq *rq)
626 {
627         s64 period = sched_avg_period();
628
629         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
630                 /*
631                  * Inline assembly required to prevent the compiler
632                  * optimising this loop into a divmod call.
633                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
634                  */
635                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
636                 rq->age_stamp += period;
637                 rq->rt_avg /= 2;
638         }
639 }
640
641 #else /* !CONFIG_SMP */
642 void resched_task(struct task_struct *p)
643 {
644         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
645         set_tsk_need_resched(p);
646 }
647 #endif /* CONFIG_SMP */
648
649 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
650                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
651 /*
652  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
653  * node and @up when leaving it for the final time.
654  *
655  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
656  */
657 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
658                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
659 {
660         struct task_group *parent, *child;
661         int ret;
662
663         parent = from;
664
665 down:
666         ret = (*down)(parent, data);
667         if (ret)
668                 goto out;
669         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
670                 parent = child;
671                 goto down;
672
673 up:
674                 continue;
675         }
676         ret = (*up)(parent, data);
677         if (ret || parent == from)
678                 goto out;
679
680         child = parent;
681         parent = parent->parent;
682         if (parent)
683                 goto up;
684 out:
685         return ret;
686 }
687
688 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
689 {
690         return 0;
691 }
692 #endif
693
694 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
695
696 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
697 {
698         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
699         struct load_weight *load = &p->se.load;
700
701         /*
702          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
703          */
704         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
705                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
706                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
707                 return;
708         }
709
710         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
711         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
712 }
713
714 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
715 {
716         update_rq_clock(rq);
717         sched_info_queued(p);
718         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
719 }
720
721 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
722 {
723         update_rq_clock(rq);
724         sched_info_dequeued(p);
725         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
726 }
727
728 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
729 {
730         if (task_contributes_to_load(p))
731                 rq->nr_uninterruptible--;
732
733         enqueue_task(rq, p, flags);
734 }
735
736 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
737 {
738         if (task_contributes_to_load(p))
739                 rq->nr_uninterruptible++;
740
741         dequeue_task(rq, p, flags);
742 }
743
744 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
745
746 /*
747  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
748  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
749  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
750  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
751  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
752  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
753  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
754  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
755  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
756  */
757 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
758 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
759
760 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
761 static int sched_clock_irqtime;
762
763 void enable_sched_clock_irqtime(void)
764 {
765         sched_clock_irqtime = 1;
766 }
767
768 void disable_sched_clock_irqtime(void)
769 {
770         sched_clock_irqtime = 0;
771 }
772
773 #ifndef CONFIG_64BIT
774 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
775
776 static inline void irq_time_write_begin(void)
777 {
778         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
779         smp_wmb();
780 }
781
782 static inline void irq_time_write_end(void)
783 {
784         smp_wmb();
785         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
786 }
787
788 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
789 {
790         u64 irq_time;
791         unsigned seq;
792
793         do {
794                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
795                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
796                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
797         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
798
799         return irq_time;
800 }
801 #else /* CONFIG_64BIT */
802 static inline void irq_time_write_begin(void)
803 {
804 }
805
806 static inline void irq_time_write_end(void)
807 {
808 }
809
810 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
811 {
812         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
813 }
814 #endif /* CONFIG_64BIT */
815
816 /*
817  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
818  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
819  */
820 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
821 {
822         unsigned long flags;
823         s64 delta;
824         int cpu;
825
826         if (!sched_clock_irqtime)
827                 return;
828
829         local_irq_save(flags);
830
831         cpu = smp_processor_id();
832         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
833         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
834
835         irq_time_write_begin();
836         /*
837          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
838          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
839          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
840          * that do not consume any time, but still wants to run.
841          */
842         if (hardirq_count())
843                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
844         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
845                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
846
847         irq_time_write_end();
848         local_irq_restore(flags);
849 }
850 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
851
852 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
853
854 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
855 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
856 {
857         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
858                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
859
860         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
861 }
862 #endif
863
864 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
865 {
866 /*
867  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
868  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
869  */
870 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
871         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
872 #endif
873 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
874         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
875
876         /*
877          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
878          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
879          * {soft,}irq region.
880          *
881          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
882          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
883          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
884          * monotonic.
885          *
886          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
887          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
888          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
889          * atomic ops.
890          */
891         if (irq_delta > delta)
892                 irq_delta = delta;
893
894         rq->prev_irq_time += irq_delta;
895         delta -= irq_delta;
896 #endif
897 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
898         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
899                 u64 st;
900
901                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
902                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
903
904                 if (unlikely(steal > delta))
905                         steal = delta;
906
907                 st = steal_ticks(steal);
908                 steal = st * TICK_NSEC;
909
910                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
911
912                 delta -= steal;
913         }
914 #endif
915
916         rq->clock_task += delta;
917
918 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
919         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
920                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
921 #endif
922 }
923
924 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
925 static int irqtime_account_hi_update(void)
926 {
927         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
928         unsigned long flags;
929         u64 latest_ns;
930         int ret = 0;
931
932         local_irq_save(flags);
933         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
934         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
935                 ret = 1;
936         local_irq_restore(flags);
937         return ret;
938 }
939
940 static int irqtime_account_si_update(void)
941 {
942         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
943         unsigned long flags;
944         u64 latest_ns;
945         int ret = 0;
946
947         local_irq_save(flags);
948         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
949         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
950                 ret = 1;
951         local_irq_restore(flags);
952         return ret;
953 }
954
955 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
956
957 #define sched_clock_irqtime     (0)
958
959 #endif
960
961 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
962 {
963         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
964         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
965
966         if (stop) {
967                 /*
968                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
969                  * userspace knows about and won't get confused about.
970                  *
971                  * Also, it will make PI more or less work without too
972                  * much confusion -- but then, stop work should not
973                  * rely on PI working anyway.
974                  */
975                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
976
977                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
978         }
979
980         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
981
982         if (old_stop) {
983                 /*
984                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
985                  * it can die in pieces.
986                  */
987                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
988         }
989 }
990
991 /*
992  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
993  */
994 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
995 {
996         return p->static_prio;
997 }
998
999 /*
1000  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1001  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1002  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1003  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1004  * estimator recalculates.
1005  */
1006 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1007 {
1008         int prio;
1009
1010         if (task_has_rt_policy(p))
1011                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1012         else
1013                 prio = __normal_prio(p);
1014         return prio;
1015 }
1016
1017 /*
1018  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1019  * taken into account by the scheduler. This value might
1020  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1021  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1022  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1023  */
1024 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1025 {
1026         p->normal_prio = normal_prio(p);
1027         /*
1028          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1029          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1030          * to the normal priority:
1031          */
1032         if (!rt_prio(p->prio))
1033                 return p->normal_prio;
1034         return p->prio;
1035 }
1036
1037 /**
1038  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1039  * @p: the task in question.
1040  */
1041 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1042 {
1043         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1044 }
1045
1046 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1047                                        const struct sched_class *prev_class,
1048                                        int oldprio)
1049 {
1050         if (prev_class != p->sched_class) {
1051                 if (prev_class->switched_from)
1052                         prev_class->switched_from(rq, p);
1053                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1054         } else if (oldprio != p->prio)
1055                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1056 }
1057
1058 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1059 {
1060         const struct sched_class *class;
1061
1062         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1063                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1064         } else {
1065                 for_each_class(class) {
1066                         if (class == rq->curr->sched_class)
1067                                 break;
1068                         if (class == p->sched_class) {
1069                                 resched_task(rq->curr);
1070                                 break;
1071                         }
1072                 }
1073         }
1074
1075         /*
1076          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1077          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1078          */
1079         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1080                 rq->skip_clock_update = 1;
1081 }
1082
1083 #ifdef CONFIG_SMP
1084 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1085 {
1086 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1087         /*
1088          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1089          * ttwu() will sort out the placement.
1090          */
1091         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1092                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1093
1094 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1095         /*
1096          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1097          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1098          *
1099          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1100          * see set_task_rq().
1101          *
1102          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1103          * task_rq_lock().
1104          */
1105         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1106                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1107 #endif
1108 #endif
1109
1110         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1111
1112         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1113                 p->se.nr_migrations++;
1114                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1115         }
1116
1117         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1118 }
1119
1120 struct migration_arg {
1121         struct task_struct *task;
1122         int dest_cpu;
1123 };
1124
1125 static int migration_cpu_stop(void *data);
1126
1127 /*
1128  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1129  *
1130  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1131  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1132  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1133  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1134  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1135  * @p has remained unscheduled the whole time.
1136  *
1137  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1138  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1139  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1140  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1141  * waiting to become inactive.
1142  */
1143 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1144 {
1145         unsigned long flags;
1146         int running, on_rq;
1147         unsigned long ncsw;
1148         struct rq *rq;
1149
1150         for (;;) {
1151                 /*
1152                  * We do the initial early heuristics without holding
1153                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1154                  * the runqueue lock when things look like they will
1155                  * work out!
1156                  */
1157                 rq = task_rq(p);
1158
1159                 /*
1160                  * If the task is actively running on another CPU
1161                  * still, just relax and busy-wait without holding
1162                  * any locks.
1163                  *
1164                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1165                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1166                  * But we don't care, since "task_running()" will
1167                  * return false if the runqueue has changed and p
1168                  * is actually now running somewhere else!
1169                  */
1170                 while (task_running(rq, p)) {
1171                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1172                                 return 0;
1173                         cpu_relax();
1174                 }
1175
1176                 /*
1177                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1178                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1179                  * just go back and repeat.
1180                  */
1181                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1182                 trace_sched_wait_task(p);
1183                 running = task_running(rq, p);
1184                 on_rq = p->on_rq;
1185                 ncsw = 0;
1186                 if (!match_state || p->state == match_state)
1187                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1188                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1189
1190                 /*
1191                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1192                  */
1193                 if (unlikely(!ncsw))
1194                         break;
1195
1196                 /*
1197                  * Was it really running after all now that we
1198                  * checked with the proper locks actually held?
1199                  *
1200                  * Oops. Go back and try again..
1201                  */
1202                 if (unlikely(running)) {
1203                         cpu_relax();
1204                         continue;
1205                 }
1206
1207                 /*
1208                  * It's not enough that it's not actively running,
1209                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1210                  * preempted!
1211                  *
1212                  * So if it was still runnable (but just not actively
1213                  * running right now), it's preempted, and we should
1214                  * yield - it could be a while.
1215                  */
1216                 if (unlikely(on_rq)) {
1217                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1218
1219                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1220                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1221                         continue;
1222                 }
1223
1224                 /*
1225                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1226                  * runnable, which means that it will never become
1227                  * running in the future either. We're all done!
1228                  */
1229                 break;
1230         }
1231
1232         return ncsw;
1233 }
1234
1235 /***
1236  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1237  * @p: the to-be-kicked thread
1238  *
1239  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1240  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1241  *
1242  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1243  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1244  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1245  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1246  * achieved as well.
1247  */
1248 void kick_process(struct task_struct *p)
1249 {
1250         int cpu;
1251
1252         preempt_disable();
1253         cpu = task_cpu(p);
1254         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1255                 smp_send_reschedule(cpu);
1256         preempt_enable();
1257 }
1258 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1259 #endif /* CONFIG_SMP */
1260
1261 #ifdef CONFIG_SMP
1262 /*
1263  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1264  */
1265 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1266 {
1267         int dest_cpu;
1268         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1269
1270         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1271         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
1272                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1273                         return dest_cpu;
1274
1275         /* Any allowed, online CPU? */
1276         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
1277         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
1278                 return dest_cpu;
1279
1280         /* No more Mr. Nice Guy. */
1281         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1282         /*
1283          * Don't tell them about moving exiting tasks or
1284          * kernel threads (both mm NULL), since they never
1285          * leave kernel.
1286          */
1287         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1288                 printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1289                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1290         }
1291
1292         return dest_cpu;
1293 }
1294
1295 /*
1296  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1297  */
1298 static inline
1299 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1300 {
1301         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1302
1303         /*
1304          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1305          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1306          * cpu.
1307          *
1308          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1309          *
1310          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1311          *   not worry about this generic constraint ]
1312          */
1313         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1314                      !cpu_online(cpu)))
1315                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1316
1317         return cpu;
1318 }
1319
1320 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1321 {
1322         s64 diff = sample - *avg;
1323         *avg += diff >> 3;
1324 }
1325 #endif
1326
1327 static void
1328 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1329 {
1330 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1331         struct rq *rq = this_rq();
1332
1333 #ifdef CONFIG_SMP
1334         int this_cpu = smp_processor_id();
1335
1336         if (cpu == this_cpu) {
1337                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1338                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1339         } else {
1340                 struct sched_domain *sd;
1341
1342                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1343                 rcu_read_lock();
1344                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1345                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1346                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1347                                 break;
1348                         }
1349                 }
1350                 rcu_read_unlock();
1351         }
1352
1353         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1354                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1355
1356 #endif /* CONFIG_SMP */
1357
1358         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1359         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1360
1361         if (wake_flags & WF_SYNC)
1362                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1363
1364 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1365 }
1366
1367 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1368 {
1369         activate_task(rq, p, en_flags);
1370         p->on_rq = 1;
1371
1372         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1373         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1374                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1375 }
1376
1377 /*
1378  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1379  */
1380 static void
1381 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1382 {
1383         trace_sched_wakeup(p, true);
1384         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1385
1386         p->state = TASK_RUNNING;
1387 #ifdef CONFIG_SMP
1388         if (p->sched_class->task_woken)
1389                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1390
1391         if (rq->idle_stamp) {
1392                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1393                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1394
1395                 if (delta > max)
1396                         rq->avg_idle = max;
1397                 else
1398                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1399                 rq->idle_stamp = 0;
1400         }
1401 #endif
1402 }
1403
1404 static void
1405 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1406 {
1407 #ifdef CONFIG_SMP
1408         if (p->sched_contributes_to_load)
1409                 rq->nr_uninterruptible--;
1410 #endif
1411
1412         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1413         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1414 }
1415
1416 /*
1417  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1418  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1419  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1420  * the task is still ->on_rq.
1421  */
1422 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1423 {
1424         struct rq *rq;
1425         int ret = 0;
1426
1427         rq = __task_rq_lock(p);
1428         if (p->on_rq) {
1429                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1430                 ret = 1;
1431         }
1432         __task_rq_unlock(rq);
1433
1434         return ret;
1435 }
1436
1437 #ifdef CONFIG_SMP
1438 static void sched_ttwu_pending(void)
1439 {
1440         struct rq *rq = this_rq();
1441         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1442         struct task_struct *p;
1443
1444         raw_spin_lock(&rq->lock);
1445
1446         while (llist) {
1447                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1448                 llist = llist_next(llist);
1449                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1450         }
1451
1452         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1453 }
1454
1455 void scheduler_ipi(void)
1456 {
1457         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1458                 return;
1459
1460         /*
1461          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1462          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1463          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1464          * we do call them.
1465          *
1466          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1467          * properly.
1468          *
1469          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1470          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1471          * somewhat pessimize the simple resched case.
1472          */
1473         irq_enter();
1474         sched_ttwu_pending();
1475
1476         /*
1477          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1478          */
1479         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1480                 this_rq()->idle_balance = 1;
1481                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1482         }
1483         irq_exit();
1484 }
1485
1486 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1487 {
1488         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1489                 smp_send_reschedule(cpu);
1490 }
1491
1492 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1493 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1494 {
1495         struct rq *rq;
1496         int ret = 0;
1497
1498         rq = __task_rq_lock(p);
1499         if (p->on_cpu) {
1500                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1501                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1502                 ret = 1;
1503         }
1504         __task_rq_unlock(rq);
1505
1506         return ret;
1507
1508 }
1509 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1510
1511 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1512 {
1513         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1514 }
1515 #endif /* CONFIG_SMP */
1516
1517 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1518 {
1519         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1520
1521 #if defined(CONFIG_SMP)
1522         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1523                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1524                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1525                 return;
1526         }
1527 #endif
1528
1529         raw_spin_lock(&rq->lock);
1530         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1531         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1532 }
1533
1534 /**
1535  * try_to_wake_up - wake up a thread
1536  * @p: the thread to be awakened
1537  * @state: the mask of task states that can be woken
1538  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1539  *
1540  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1541  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1542  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1543  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1544  * runnable without the overhead of this.
1545  *
1546  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1547  * or @state didn't match @p's state.
1548  */
1549 static int
1550 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1551 {
1552         unsigned long flags;
1553         int cpu, success = 0;
1554
1555         smp_wmb();
1556         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1557         if (!(p->state & state))
1558                 goto out;
1559
1560         success = 1; /* we're going to change ->state */
1561         cpu = task_cpu(p);
1562
1563         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1564                 goto stat;
1565
1566 #ifdef CONFIG_SMP
1567         /*
1568          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1569          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1570          */
1571         while (p->on_cpu) {
1572 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1573                 /*
1574                  * In case the architecture enables interrupts in
1575                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1576                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1577                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1578                  * remote wakeup.
1579                  */
1580                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1581                         goto stat;
1582 #else
1583                 cpu_relax();
1584 #endif
1585         }
1586         /*
1587          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1588          */
1589         smp_rmb();
1590
1591         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1592         p->state = TASK_WAKING;
1593
1594         if (p->sched_class->task_waking)
1595                 p->sched_class->task_waking(p);
1596
1597         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1598         if (task_cpu(p) != cpu) {
1599                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1600                 set_task_cpu(p, cpu);
1601         }
1602 #endif /* CONFIG_SMP */
1603
1604         ttwu_queue(p, cpu);
1605 stat:
1606         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1607 out:
1608         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1609
1610         return success;
1611 }
1612
1613 /**
1614  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1615  * @p: the thread to be awakened
1616  *
1617  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1618  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1619  * the current task.
1620  */
1621 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1622 {
1623         struct rq *rq = task_rq(p);
1624
1625         BUG_ON(rq != this_rq());
1626         BUG_ON(p == current);
1627         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1628
1629         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1630                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1631                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1632                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1633         }
1634
1635         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1636                 goto out;
1637
1638         if (!p->on_rq)
1639                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1640
1641         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1642         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1643 out:
1644         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1645 }
1646
1647 /**
1648  * wake_up_process - Wake up a specific process
1649  * @p: The process to be woken up.
1650  *
1651  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1652  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1653  * running.
1654  *
1655  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1656  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1657  */
1658 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1659 {
1660         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1661 }
1662 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1663
1664 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1665 {
1666         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1667 }
1668
1669 /*
1670  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1671  * p is forked by current.
1672  *
1673  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1674  */
1675 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1676 {
1677         p->on_rq                        = 0;
1678
1679         p->se.on_rq                     = 0;
1680         p->se.exec_start                = 0;
1681         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1682         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1683         p->se.nr_migrations             = 0;
1684         p->se.vruntime                  = 0;
1685         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1686
1687 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1688         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1689 #endif
1690
1691         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1692
1693 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1694         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1695 #endif
1696 }
1697
1698 /*
1699  * fork()/clone()-time setup:
1700  */
1701 void sched_fork(struct task_struct *p)
1702 {
1703         unsigned long flags;
1704         int cpu = get_cpu();
1705
1706         __sched_fork(p);
1707         /*
1708          * We mark the process as running here. This guarantees that
1709          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1710          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1711          */
1712         p->state = TASK_RUNNING;
1713
1714         /*
1715          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1716          */
1717         p->prio = current->normal_prio;
1718
1719         /*
1720          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1721          */
1722         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1723                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1724                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1725                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1726                         p->rt_priority = 0;
1727                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1728                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1729
1730                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1731                 set_load_weight(p);
1732
1733                 /*
1734                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1735                  * fulfilled its duty:
1736                  */
1737                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1738         }
1739
1740         if (!rt_prio(p->prio))
1741                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1742
1743         if (p->sched_class->task_fork)
1744                 p->sched_class->task_fork(p);
1745
1746         /*
1747          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1748          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1749          * is ran before sched_fork().
1750          *
1751          * Silence PROVE_RCU.
1752          */
1753         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1754         set_task_cpu(p, cpu);
1755         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1756
1757 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1758         if (likely(sched_info_on()))
1759                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1760 #endif
1761 #if defined(CONFIG_SMP)
1762         p->on_cpu = 0;
1763 #endif
1764 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1765         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1766         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1767 #endif
1768 #ifdef CONFIG_SMP
1769         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1770 #endif
1771
1772         put_cpu();
1773 }
1774
1775 /*
1776  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1777  *
1778  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1779  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1780  * on the runqueue and wakes it.
1781  */
1782 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1783 {
1784         unsigned long flags;
1785         struct rq *rq;
1786
1787         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1788 #ifdef CONFIG_SMP
1789         /*
1790          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1791          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1792          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1793          */
1794         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1795 #endif
1796
1797         rq = __task_rq_lock(p);
1798         activate_task(rq, p, 0);
1799         p->on_rq = 1;
1800         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1801         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1802 #ifdef CONFIG_SMP
1803         if (p->sched_class->task_woken)
1804                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1805 #endif
1806         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1807 }
1808
1809 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1810
1811 /**
1812  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1813  * @notifier: notifier struct to register
1814  */
1815 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1816 {
1817         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1818 }
1819 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1820
1821 /**
1822  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1823  * @notifier: notifier struct to unregister
1824  *
1825  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1826  */
1827 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1828 {
1829         hlist_del(&notifier->link);
1830 }
1831 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1832
1833 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1834 {
1835         struct preempt_notifier *notifier;
1836         struct hlist_node *node;
1837
1838         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1839                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1840 }
1841
1842 static void
1843 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1844                                  struct task_struct *next)
1845 {
1846         struct preempt_notifier *notifier;
1847         struct hlist_node *node;
1848
1849         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1850                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1851 }
1852
1853 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1854
1855 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1856 {
1857 }
1858
1859 static void
1860 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1861                                  struct task_struct *next)
1862 {
1863 }
1864
1865 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1866
1867 /**
1868  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1869  * @rq: the runqueue preparing to switch
1870  * @prev: the current task that is being switched out
1871  * @next: the task we are going to switch to.
1872  *
1873  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1874  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1875  * switch.
1876  *
1877  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1878  * hooks.
1879  */
1880 static inline void
1881 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1882                     struct task_struct *next)
1883 {
1884         sched_info_switch(prev, next);
1885         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1886         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1887         prepare_lock_switch(rq, next);
1888         prepare_arch_switch(next);
1889         trace_sched_switch(prev, next);
1890 }
1891
1892 /**
1893  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1894  * @rq: runqueue associated with task-switch
1895  * @prev: the thread we just switched away from.
1896  *
1897  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1898  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1899  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1900  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1901  *
1902  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1903  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1904  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1905  * details.)
1906  */
1907 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1908         __releases(rq->lock)
1909 {
1910         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1911         long prev_state;
1912
1913         rq->prev_mm = NULL;
1914
1915         /*
1916          * A task struct has one reference for the use as "current".
1917          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1918          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1919          * the scheduled task must drop that reference.
1920          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1921          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1922          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1923          * be dropped twice.
1924          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1925          */
1926         prev_state = prev->state;
1927         finish_arch_switch(prev);
1928 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1929         local_irq_disable();
1930 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1931         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1932 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1933         local_irq_enable();
1934 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1935         finish_lock_switch(rq, prev);
1936
1937         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1938         if (mm)
1939                 mmdrop(mm);
1940         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1941                 /*
1942                  * Remove function-return probe instances associated with this
1943                  * task and put them back on the free list.
1944                  */
1945                 kprobe_flush_task(prev);
1946                 put_task_struct(prev);
1947         }
1948 }
1949
1950 #ifdef CONFIG_SMP
1951
1952 /* assumes rq->lock is held */
1953 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1954 {
1955         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1956                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1957 }
1958
1959 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1960 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1961 {
1962         if (rq->post_schedule) {
1963                 unsigned long flags;
1964
1965                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1966                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1967                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1968                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1969
1970                 rq->post_schedule = 0;
1971         }
1972 }
1973
1974 #else
1975
1976 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1977 {
1978 }
1979
1980 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1981 {
1982 }
1983
1984 #endif
1985
1986 /**
1987  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1988  * @prev: the thread we just switched away from.
1989  */
1990 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1991         __releases(rq->lock)
1992 {
1993         struct rq *rq = this_rq();
1994
1995         finish_task_switch(rq, prev);
1996
1997         /*
1998          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1999          * task_switch?
2000          */
2001         post_schedule(rq);
2002
2003 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2004         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2005         preempt_enable();
2006 #endif
2007         if (current->set_child_tid)
2008                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2009 }
2010
2011 /*
2012  * context_switch - switch to the new MM and the new
2013  * thread's register state.
2014  */
2015 static inline void
2016 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2017                struct task_struct *next)
2018 {
2019         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2020
2021         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2022
2023         mm = next->mm;
2024         oldmm = prev->active_mm;
2025         /*
2026          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2027          * combine the page table reload and the switch backend into
2028          * one hypercall.
2029          */
2030         arch_start_context_switch(prev);
2031
2032         if (!mm) {
2033                 next->active_mm = oldmm;
2034                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2035                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2036         } else
2037                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2038
2039         if (!prev->mm) {
2040                 prev->active_mm = NULL;
2041                 rq->prev_mm = oldmm;
2042         }
2043         /*
2044          * Since the runqueue lock will be released by the next
2045          * task (which is an invalid locking op but in the case
2046          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2047          * do an early lockdep release here:
2048          */
2049 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2050         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2051 #endif
2052
2053         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2054         switch_to(prev, next, prev);
2055
2056         barrier();
2057         /*
2058          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2059          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2060          * frame will be invalid.
2061          */
2062         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2063 }
2064
2065 /*
2066  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2067  *
2068  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2069  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2070  * number of context switches performed since bootup.
2071  */
2072 unsigned long nr_running(void)
2073 {
2074         unsigned long i, sum = 0;
2075
2076         for_each_online_cpu(i)
2077                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2078
2079         return sum;
2080 }
2081
2082 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2083 {
2084         unsigned long i, sum = 0;
2085
2086         for_each_possible_cpu(i)
2087                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2088
2089         /*
2090          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2091          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2092          */
2093         if (unlikely((long)sum < 0))
2094                 sum = 0;
2095
2096         return sum;
2097 }
2098
2099 unsigned long long nr_context_switches(void)
2100 {
2101         int i;
2102         unsigned long long sum = 0;
2103
2104         for_each_possible_cpu(i)
2105                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2106
2107         return sum;
2108 }
2109
2110 unsigned long nr_iowait(void)
2111 {
2112         unsigned long i, sum = 0;
2113
2114         for_each_possible_cpu(i)
2115                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2116
2117         return sum;
2118 }
2119
2120 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2121 {
2122         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2123         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2124 }
2125
2126 unsigned long this_cpu_load(void)
2127 {
2128         struct rq *this = this_rq();
2129         return this->cpu_load[0];
2130 }
2131
2132
2133 /* Variables and functions for calc_load */
2134 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2135 static unsigned long calc_load_update;
2136 unsigned long avenrun[3];
2137 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2138
2139 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2140 {
2141         long nr_active, delta = 0;
2142
2143         nr_active = this_rq->nr_running;
2144         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2145
2146         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2147                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2148                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2149         }
2150
2151         return delta;
2152 }
2153
2154 static unsigned long
2155 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2156 {
2157         load *= exp;
2158         load += active * (FIXED_1 - exp);
2159         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2160         return load >> FSHIFT;
2161 }
2162
2163 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2164 /*
2165  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2166  *
2167  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2168  */
2169 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2170
2171 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2172 {
2173         long delta;
2174
2175         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2176         if (delta)
2177                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2178 }
2179
2180 static long calc_load_fold_idle(void)
2181 {
2182         long delta = 0;
2183
2184         /*
2185          * Its got a race, we don't care...
2186          */
2187         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2188                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2189
2190         return delta;
2191 }
2192
2193 /**
2194  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2195  *
2196  * @x:         base of the power
2197  * @frac_bits: fractional bits of @x
2198  * @n:         power to raise @x to.
2199  *
2200  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2201  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2202  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2203  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2204  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2205  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2206  * vector.
2207  */
2208 static unsigned long
2209 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2210 {
2211         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2212
2213         if (n) for (;;) {
2214                 if (n & 1) {
2215                         result *= x;
2216                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2217                         result >>= frac_bits;
2218                 }
2219                 n >>= 1;
2220                 if (!n)
2221                         break;
2222                 x *= x;
2223                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2224                 x >>= frac_bits;
2225         }
2226
2227         return result;
2228 }
2229
2230 /*
2231  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2232  *
2233  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2234  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2235  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2236  *
2237  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2238  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2239  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2240  *
2241  *  ...
2242  *
2243  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2244  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2245  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2246  *
2247  * [1] application of the geometric series:
2248  *
2249  *              n         1 - x^(n+1)
2250  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2251  *             i=0          1 - x
2252  */
2253 static unsigned long
2254 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2255             unsigned long active, unsigned int n)
2256 {
2257
2258         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2259 }
2260
2261 /*
2262  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2263  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2264  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2265  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2266  *
2267  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2268  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2269  */
2270 static void calc_global_nohz(void)
2271 {
2272         long delta, active, n;
2273
2274         /*
2275          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2276          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2277          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2278          * due to NO_HZ.
2279          */
2280         delta = calc_load_fold_idle();
2281         if (delta)
2282                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2283
2284         /*
2285          * It could be the one fold was all it took, we done!
2286          */
2287         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2288                 return;
2289
2290         /*
2291          * Catch-up, fold however many we are behind still
2292          */
2293         delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2294         n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2295
2296         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2297         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2298
2299         avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2300         avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2301         avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2302
2303         calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2304 }
2305 #else
2306 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2307 {
2308 }
2309
2310 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2311 {
2312         return 0;
2313 }
2314
2315 static void calc_global_nohz(void)
2316 {
2317 }
2318 #endif
2319
2320 /**
2321  * get_avenrun - get the load average array
2322  * @loads:      pointer to dest load array
2323  * @offset:     offset to add
2324  * @shift:      shift count to shift the result left
2325  *
2326  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2327  */
2328 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2329 {
2330         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2331         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2332         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2333 }
2334
2335 /*
2336  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2337  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2338  */
2339 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2340 {
2341         long active;
2342
2343         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2344                 return;
2345
2346         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2347         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2348
2349         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2350         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2351         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2352
2353         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2354
2355         /*
2356          * Account one period with whatever state we found before
2357          * folding in the nohz state and ageing the entire idle period.
2358          *
2359          * This avoids loosing a sample when we go idle between 
2360          * calc_load_account_active() (10 ticks ago) and now and thus
2361          * under-accounting.
2362          */
2363         calc_global_nohz();
2364 }
2365
2366 /*
2367  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2368  * active count.
2369  */
2370 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2371 {
2372         long delta;
2373
2374         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2375                 return;
2376
2377         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2378         delta += calc_load_fold_idle();
2379         if (delta)
2380                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2381
2382         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2383 }
2384
2385 /*
2386  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2387  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2388  *
2389  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2390  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2391  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2392  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2393  *
2394  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2395  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2396  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2397  *
2398  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2399  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2400  * particular idx is approximated to be zero.
2401  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2402  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2403  * based on 128 point scale.
2404  * Example:
2405  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2406  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2407  *
2408  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2409  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2410  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2411  */
2412 #define DEGRADE_SHIFT           7
2413 static const unsigned char
2414                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2415 static const unsigned char
2416                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2417                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2418                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2419                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2420                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2421                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2422
2423 /*
2424  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2425  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2426  * adding any new load.
2427  */
2428 static unsigned long
2429 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2430 {
2431         int j = 0;
2432
2433         if (!missed_updates)
2434                 return load;
2435
2436         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2437                 return 0;
2438
2439         if (idx == 1)
2440                 return load >> missed_updates;
2441
2442         while (missed_updates) {
2443                 if (missed_updates % 2)
2444                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2445
2446                 missed_updates >>= 1;
2447                 j++;
2448         }
2449         return load;
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2454  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2455  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2456  */
2457 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2458 {
2459         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2460         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2461         unsigned long pending_updates;
2462         int i, scale;
2463
2464         this_rq->nr_load_updates++;
2465
2466         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2467         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2468                 return;
2469
2470         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2471         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2472
2473         /* Update our load: */
2474         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2475         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2476                 unsigned long old_load, new_load;
2477
2478                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2479
2480                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2481                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2482                 new_load = this_load;
2483                 /*
2484                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2485                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2486                  * example.
2487                  */
2488                 if (new_load > old_load)
2489                         new_load += scale - 1;
2490
2491                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2492         }
2493
2494         sched_avg_update(this_rq);
2495 }
2496
2497 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2498 {
2499         update_cpu_load(this_rq);
2500
2501         calc_load_account_active(this_rq);
2502 }
2503
2504 #ifdef CONFIG_SMP
2505
2506 /*
2507  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2508  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2509  */
2510 void sched_exec(void)
2511 {
2512         struct task_struct *p = current;
2513         unsigned long flags;
2514         int dest_cpu;
2515
2516         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2517         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2518         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2519                 goto unlock;
2520
2521         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2522                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2523
2524                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2525                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2526                 return;
2527         }
2528 unlock:
2529         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2530 }
2531
2532 #endif
2533
2534 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2535 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2536
2537 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2538 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2539
2540 /*
2541  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2542  * @p in case that task is currently running.
2543  *
2544  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2545  */
2546 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2547 {
2548         u64 ns = 0;
2549
2550         if (task_current(rq, p)) {
2551                 update_rq_clock(rq);
2552                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2553                 if ((s64)ns < 0)
2554                         ns = 0;
2555         }
2556
2557         return ns;
2558 }
2559
2560 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2561 {
2562         unsigned long flags;
2563         struct rq *rq;
2564         u64 ns = 0;
2565
2566         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2567         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2568         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2569
2570         return ns;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * Return accounted runtime for the task.
2575  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2576  * pending runtime that have not been accounted yet.
2577  */
2578 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2579 {
2580         unsigned long flags;
2581         struct rq *rq;
2582         u64 ns = 0;
2583
2584         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2585         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2586         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2587
2588         return ns;
2589 }
2590
2591 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2592 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2593 struct cpuacct root_cpuacct;
2594 #endif
2595
2596 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2597                                             u64 tmp)
2598 {
2599 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2600         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2601         struct cpuacct *ca;
2602 #endif
2603         /*
2604          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2605          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2606          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2607          *
2608          */
2609         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2610
2611 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2612         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2613                 return;
2614
2615         rcu_read_lock();
2616         ca = task_ca(p);
2617         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2618                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2619                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2620                 ca = parent_ca(ca);
2621         }
2622         rcu_read_unlock();
2623 #endif
2624 }
2625
2626
2627 /*
2628  * Account user cpu time to a process.
2629  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2630  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2631  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2632  */
2633 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2634                        cputime_t cputime_scaled)
2635 {
2636         int index;
2637
2638         /* Add user time to process. */
2639         p->utime += cputime;
2640         p->utimescaled += cputime_scaled;
2641         account_group_user_time(p, cputime);
2642
2643         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2644
2645         /* Add user time to cpustat. */
2646         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2647
2648         /* Account for user time used */
2649         acct_update_integrals(p);
2650 }
2651
2652 /*
2653  * Account guest cpu time to a process.
2654  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2655  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2656  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2657  */
2658 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2659                                cputime_t cputime_scaled)
2660 {
2661         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2662
2663         /* Add guest time to process. */
2664         p->utime += cputime;
2665         p->utimescaled += cputime_scaled;
2666         account_group_user_time(p, cputime);
2667         p->gtime += cputime;
2668
2669         /* Add guest time to cpustat. */
2670         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2671                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2672                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2673         } else {
2674                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2675                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2676         }
2677 }
2678
2679 /*
2680  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2681  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2682  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2683  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2684  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2685  */
2686 static inline
2687 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2688                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2689 {
2690         /* Add system time to process. */
2691         p->stime += cputime;
2692         p->stimescaled += cputime_scaled;
2693         account_group_system_time(p, cputime);
2694
2695         /* Add system time to cpustat. */
2696         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2697
2698         /* Account for system time used */
2699         acct_update_integrals(p);
2700 }
2701
2702 /*
2703  * Account system cpu time to a process.
2704  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2705  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2706  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2707  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2708  */
2709 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2710                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2711 {
2712         int index;
2713
2714         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2715                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2716                 return;
2717         }
2718
2719         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2720                 index = CPUTIME_IRQ;
2721         else if (in_serving_softirq())
2722                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2723         else
2724                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2725
2726         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2727 }
2728
2729 /*
2730  * Account for involuntary wait time.
2731  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2732  */
2733 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2734 {
2735         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2736
2737         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2738 }
2739
2740 /*
2741  * Account for idle time.
2742  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2743  */
2744 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2745 {
2746         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2747         struct rq *rq = this_rq();
2748
2749         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2750                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2751         else
2752                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2753 }
2754
2755 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2756 {
2757 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2758         if (static_key_false(&paravirt_steal_enabled)) {
2759                 u64 steal, st = 0;
2760
2761                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2762                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2763
2764                 st = steal_ticks(steal);
2765                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2766
2767                 account_steal_time(st);
2768                 return st;
2769         }
2770 #endif
2771         return false;
2772 }
2773
2774 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2775
2776 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2777 /*
2778  * Account a tick to a process and cpustat
2779  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2780  * @user_tick: is the tick from userspace
2781  * @rq: the pointer to rq
2782  *
2783  * Tick demultiplexing follows the order
2784  * - pending hardirq update
2785  * - pending softirq update
2786  * - user_time
2787  * - idle_time
2788  * - system time
2789  *   - check for guest_time
2790  *   - else account as system_time
2791  *
2792  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2793  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2794  * opportunity to update it solely in system time.
2795  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2796  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2797  */
2798 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2799                                                 struct rq *rq)
2800 {
2801         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2802         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2803
2804         if (steal_account_process_tick())
2805                 return;
2806
2807         if (irqtime_account_hi_update()) {
2808                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2809         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2810                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2811         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2812                 /*
2813                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2814                  * So, we have to handle it separately here.
2815                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2816                  */
2817                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2818                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2819         } else if (user_tick) {
2820                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2821         } else if (p == rq->idle) {
2822                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2823         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2824                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2825         } else {
2826                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2827                                         CPUTIME_SYSTEM);
2828         }
2829 }
2830
2831 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2832 {
2833         int i;
2834         struct rq *rq = this_rq();
2835
2836         for (i = 0; i < ticks; i++)
2837                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2838 }
2839 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2840 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2841 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2842                                                 struct rq *rq) {}
2843 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2844
2845 /*
2846  * Account a single tick of cpu time.
2847  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2848  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2849  */
2850 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2851 {
2852         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2853         struct rq *rq = this_rq();
2854
2855         if (sched_clock_irqtime) {
2856                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2857                 return;
2858         }
2859
2860         if (steal_account_process_tick())
2861                 return;
2862
2863         if (user_tick)
2864                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2865         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2866                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2867                                     one_jiffy_scaled);
2868         else
2869                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2870 }
2871
2872 /*
2873  * Account multiple ticks of steal time.
2874  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2875  * @ticks: number of stolen ticks
2876  */
2877 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2878 {
2879         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2880 }
2881
2882 /*
2883  * Account multiple ticks of idle time.
2884  * @ticks: number of stolen ticks
2885  */
2886 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2887 {
2888
2889         if (sched_clock_irqtime) {
2890                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2891                 return;
2892         }
2893
2894         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2895 }
2896
2897 #endif
2898
2899 /*
2900  * Use precise platform statistics if available:
2901  */
2902 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2903 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2904 {
2905         *ut = p->utime;
2906         *st = p->stime;
2907 }
2908
2909 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2910 {
2911         struct task_cputime cputime;
2912
2913         thread_group_cputime(p, &cputime);
2914
2915         *ut = cputime.utime;
2916         *st = cputime.stime;
2917 }
2918 #else
2919
2920 #ifndef nsecs_to_cputime
2921 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2922 #endif
2923
2924 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2925 {
2926         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
2927
2928         /*
2929          * Use CFS's precise accounting:
2930          */
2931         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2932
2933         if (total) {
2934                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2935
2936                 temp *= (__force u64) utime;
2937                 do_div(temp, (__force u32) total);
2938                 utime = (__force cputime_t) temp;
2939         } else
2940                 utime = rtime;
2941
2942         /*
2943          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2944          */
2945         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2946         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
2947
2948         *ut = p->prev_utime;
2949         *st = p->prev_stime;
2950 }
2951
2952 /*
2953  * Must be called with siglock held.
2954  */
2955 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2956 {
2957         struct signal_struct *sig = p->signal;
2958         struct task_cputime cputime;
2959         cputime_t rtime, utime, total;
2960
2961         thread_group_cputime(p, &cputime);
2962
2963         total = cputime.utime + cputime.stime;
2964         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
2965
2966         if (total) {
2967                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2968
2969                 temp *= (__force u64) cputime.utime;
2970                 do_div(temp, (__force u32) total);
2971                 utime = (__force cputime_t) temp;
2972         } else
2973                 utime = rtime;
2974
2975         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
2976         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
2977
2978         *ut = sig->prev_utime;
2979         *st = sig->prev_stime;
2980 }
2981 #endif
2982
2983 /*
2984  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2985  * We call it with interrupts disabled.
2986  */
2987 void scheduler_tick(void)
2988 {
2989         int cpu = smp_processor_id();
2990         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2991         struct task_struct *curr = rq->curr;
2992
2993         sched_clock_tick();
2994
2995         raw_spin_lock(&rq->lock);
2996         update_rq_clock(rq);
2997         update_cpu_load_active(rq);
2998         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2999         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3000
3001         perf_event_task_tick();
3002
3003 #ifdef CONFIG_SMP
3004         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3005         trigger_load_balance(rq, cpu);
3006 #endif
3007 }
3008
3009 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3010 {
3011         if (in_lock_functions(addr)) {
3012                 addr = CALLER_ADDR2;
3013                 if (in_lock_functions(addr))
3014                         addr = CALLER_ADDR3;
3015         }
3016         return addr;
3017 }
3018
3019 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3020                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3021
3022 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3023 {
3024 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3025         /*
3026          * Underflow?
3027          */
3028         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3029                 return;
3030 #endif
3031         preempt_count() += val;
3032 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3033         /*
3034          * Spinlock count overflowing soon?
3035          */
3036         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3037                                 PREEMPT_MASK - 10);
3038 #endif
3039         if (preempt_count() == val)
3040                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3041 }
3042 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3043
3044 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3045 {
3046 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3047         /*
3048          * Underflow?
3049          */
3050         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3051                 return;
3052         /*
3053          * Is the spinlock portion underflowing?
3054          */
3055         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3056                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3057                 return;
3058 #endif
3059
3060         if (preempt_count() == val)
3061                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3062         preempt_count() -= val;
3063 }
3064 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3065
3066 #endif
3067
3068 /*
3069  * Print scheduling while atomic bug:
3070  */
3071 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3072 {
3073         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3074
3075         if (oops_in_progress)
3076                 return;
3077
3078         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3079                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3080
3081         debug_show_held_locks(prev);
3082         print_modules();
3083         if (irqs_disabled())
3084                 print_irqtrace_events(prev);
3085
3086         if (regs)
3087                 show_regs(regs);
3088         else
3089                 dump_stack();
3090 }
3091
3092 /*
3093  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3094  */
3095 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3096 {
3097         /*
3098          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3099          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3100          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3101          */
3102         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3103                 __schedule_bug(prev);
3104         rcu_sleep_check();
3105
3106         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3107
3108         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3109 }
3110
3111 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3112 {
3113         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3114                 update_rq_clock(rq);
3115         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3116 }
3117
3118 /*
3119  * Pick up the highest-prio task:
3120  */
3121 static inline struct task_struct *
3122 pick_next_task(struct rq *rq)
3123 {
3124         const struct sched_class *class;
3125         struct task_struct *p;
3126
3127         /*
3128          * Optimization: we know that if all tasks are in
3129          * the fair class we can call that function directly:
3130          */
3131         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3132                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3133                 if (likely(p))
3134                         return p;
3135         }
3136
3137         for_each_class(class) {
3138                 p = class->pick_next_task(rq);
3139                 if (p)
3140                         return p;
3141         }
3142
3143         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3144 }
3145
3146 /*
3147  * __schedule() is the main scheduler function.
3148  */
3149 static void __sched __schedule(void)
3150 {
3151         struct task_struct *prev, *next;
3152         unsigned long *switch_count;
3153         struct rq *rq;
3154         int cpu;
3155
3156 need_resched:
3157         preempt_disable();
3158         cpu = smp_processor_id();
3159         rq = cpu_rq(cpu);
3160         rcu_note_context_switch(cpu);
3161         prev = rq->curr;
3162
3163         schedule_debug(prev);
3164
3165         if (sched_feat(HRTICK))
3166                 hrtick_clear(rq);
3167
3168         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3169
3170         switch_count = &prev->nivcsw;
3171         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3172                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3173                         prev->state = TASK_RUNNING;
3174                 } else {
3175                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3176                         prev->on_rq = 0;
3177
3178                         /*
3179                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3180                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3181                          * concurrency.
3182                          */
3183                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3184                                 struct task_struct *to_wakeup;
3185
3186                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3187                                 if (to_wakeup)
3188                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3189                         }
3190                 }
3191                 switch_count = &prev->nvcsw;
3192         }
3193
3194         pre_schedule(rq, prev);
3195
3196         if (unlikely(!rq->nr_running))
3197                 idle_balance(cpu, rq);
3198
3199         put_prev_task(rq, prev);
3200         next = pick_next_task(rq);
3201         clear_tsk_need_resched(prev);
3202         rq->skip_clock_update = 0;
3203
3204         if (likely(prev != next)) {
3205                 rq->nr_switches++;
3206                 rq->curr = next;
3207                 ++*switch_count;
3208
3209                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3210                 /*
3211                  * The context switch have flipped the stack from under us
3212                  * and restored the local variables which were saved when
3213                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3214                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3215                  */
3216                 cpu = smp_processor_id();
3217                 rq = cpu_rq(cpu);
3218         } else
3219                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3220
3221         post_schedule(rq);
3222
3223         sched_preempt_enable_no_resched();
3224         if (need_resched())
3225                 goto need_resched;
3226 }
3227
3228 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3229 {
3230         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3231                 return;
3232         /*
3233          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3234          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3235          */
3236         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3237                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3238 }
3239
3240 asmlinkage void __sched schedule(void)
3241 {
3242         struct task_struct *tsk = current;
3243
3244         sched_submit_work(tsk);
3245         __schedule();
3246 }
3247 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3248
3249 /**
3250  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3251  *
3252  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3253  */
3254 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3255 {
3256         sched_preempt_enable_no_resched();
3257         schedule();
3258         preempt_disable();
3259 }
3260
3261 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3262
3263 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3264 {
3265         if (lock->owner != owner)
3266                 return false;
3267
3268         /*
3269          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3270          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3271          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3272          * ensures the memory stays valid.
3273          */
3274         barrier();
3275
3276         return owner->on_cpu;
3277 }
3278
3279 /*
3280  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3281  * access and not reliable.
3282  */
3283 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3284 {
3285         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3286                 return 0;
3287
3288         rcu_read_lock();
3289         while (owner_running(lock, owner)) {
3290                 if (need_resched())
3291                         break;
3292
3293                 arch_mutex_cpu_relax();
3294         }
3295         rcu_read_unlock();
3296
3297         /*
3298          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3299          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3300          * success only when lock->owner is NULL.
3301          */
3302         return lock->owner == NULL;
3303 }
3304 #endif
3305
3306 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3307 /*
3308  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3309  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3310  * occur there and call schedule directly.
3311  */
3312 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3313 {
3314         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3315
3316         /*
3317          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3318          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3319          */
3320         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3321                 return;
3322
3323         do {
3324                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3325                 __schedule();
3326                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3327
3328                 /*
3329                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3330                  * between schedule and now.
3331                  */
3332                 barrier();
3333         } while (need_resched());
3334 }
3335 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3336
3337 /*
3338  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3339  * off of irq context.
3340  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3341  * protect us against recursive calling from irq.
3342  */
3343 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3344 {
3345         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3346
3347         /* Catch callers which need to be fixed */
3348         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3349
3350         do {
3351                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3352                 local_irq_enable();
3353                 __schedule();
3354                 local_irq_disable();
3355                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3356
3357                 /*
3358                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3359                  * between schedule and now.
3360                  */
3361                 barrier();
3362         } while (need_resched());
3363 }
3364
3365 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3366
3367 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3368                           void *key)
3369 {
3370         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3371 }
3372 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3373
3374 /*
3375  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3376  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3377  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3378  *
3379  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3380  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3381  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3382  */
3383 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3384                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3385 {
3386         wait_queue_t *curr, *next;
3387
3388         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3389                 unsigned flags = curr->flags;
3390
3391                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3392                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3393                         break;
3394         }
3395 }
3396
3397 /**
3398  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3399  * @q: the waitqueue
3400  * @mode: which threads
3401  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3402  * @key: is directly passed to the wakeup function
3403  *
3404  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3405  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3406  */
3407 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3408                         int nr_exclusive, void *key)
3409 {
3410         unsigned long flags;
3411
3412         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3413         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3414         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3415 }
3416 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3417
3418 /*
3419  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3420  */
3421 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3422 {
3423         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3424 }
3425 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3426
3427 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3428 {
3429         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3430 }
3431 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3432
3433 /**
3434  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3435  * @q: the waitqueue
3436  * @mode: which threads
3437  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3438  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3439  *
3440  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3441  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3442  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3443  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3444  *
3445  * On UP it can prevent extra preemption.
3446  *
3447  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3448  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3449  */
3450 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3451                         int nr_exclusive, void *key)
3452 {
3453         unsigned long flags;
3454         int wake_flags = WF_SYNC;
3455
3456         if (unlikely(!q))
3457                 return;
3458
3459         if (unlikely(!nr_exclusive))
3460                 wake_flags = 0;
3461
3462         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3463         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3464         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3465 }
3466 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3467
3468 /*
3469  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3470  */
3471 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3472 {
3473         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3474 }
3475 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3476
3477 /**
3478  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3479  * @x:  holds the state of this particular completion
3480  *
3481  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3482  * awakened in the same order in which they were queued.
3483  *
3484  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3485  *
3486  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3487  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3488  */
3489 void complete(struct completion *x)
3490 {
3491         unsigned long flags;
3492
3493         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3494         x->done++;
3495         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3496         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3497 }
3498 EXPORT_SYMBOL(complete);
3499
3500 /**
3501  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3502  * @x:  holds the state of this particular completion
3503  *
3504  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3505  *
3506  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3507  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3508  */
3509 void complete_all(struct completion *x)
3510 {
3511         unsigned long flags;
3512
3513         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3514         x->done += UINT_MAX/2;
3515         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3516         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3517 }
3518 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3519
3520 static inline long __sched
3521 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3522 {
3523         if (!x->done) {
3524                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3525
3526                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3527                 do {
3528                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3529                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3530                                 break;
3531                         }
3532                         __set_current_state(state);
3533                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3534                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3535                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3536                 } while (!x->done && timeout);
3537                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3538                 if (!x->done)
3539                         return timeout;
3540         }
3541         x->done--;
3542         return timeout ?: 1;
3543 }
3544
3545 static long __sched
3546 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3547 {
3548         might_sleep();
3549
3550         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3551         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3552         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3553         return timeout;
3554 }
3555
3556 /**
3557  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3558  * @x:  holds the state of this particular completion
3559  *
3560  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3561  * interruptible and there is no timeout.
3562  *
3563  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3564  * and interrupt capability. Also see complete().
3565  */
3566 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3567 {
3568         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3569 }
3570 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3571
3572 /**
3573  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3574  * @x:  holds the state of this particular completion
3575  * @timeout:  timeout value in jiffies
3576  *
3577  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3578  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3579  * interruptible.
3580  *
3581  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3582  * jiffies left till timeout) if completed.
3583  */
3584 unsigned long __sched
3585 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3586 {
3587         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3588 }
3589 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3590
3591 /**
3592  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3593  * @x:  holds the state of this particular completion
3594  *
3595  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3596  * interruptible.
3597  *
3598  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3599  */
3600 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3601 {
3602         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3603         if (t == -ERESTARTSYS)
3604                 return t;
3605         return 0;
3606 }
3607 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3608
3609 /**
3610  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3611  * @x:  holds the state of this particular completion
3612  * @timeout:  timeout value in jiffies
3613  *
3614  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3615  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3616  *
3617  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3618  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3619  */
3620 long __sched
3621 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3622                                           unsigned long timeout)
3623 {
3624         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3625 }
3626 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3627
3628 /**
3629  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3630  * @x:  holds the state of this particular completion
3631  *
3632  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3633  * interrupted by a kill signal.
3634  *
3635  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3636  */
3637 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3638 {
3639         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3640         if (t == -ERESTARTSYS)
3641                 return t;
3642         return 0;
3643 }
3644 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3645
3646 /**
3647  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3648  * @x:  holds the state of this particular completion
3649  * @timeout:  timeout value in jiffies
3650  *
3651  * This waits for either a completion of a specific task to be
3652  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3653  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3654  *
3655  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3656  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3657  */
3658 long __sched
3659 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3660                                      unsigned long timeout)
3661 {
3662         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3663 }
3664 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3665
3666 /**
3667  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3668  *      @x:     completion structure
3669  *
3670  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3671  *               1 if a decrement succeeded.
3672  *
3673  *      If a completion is being used as a counting completion,
3674  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3675  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3676  *      is protecting is not available.
3677  */
3678 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3679 {
3680         unsigned long flags;
3681         int ret = 1;
3682
3683         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3684         if (!x->done)
3685                 ret = 0;
3686         else
3687                 x->done--;
3688         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3689         return ret;
3690 }
3691 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3692
3693 /**
3694  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3695  *      @x:     completion structure
3696  *
3697  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3698  *               1 if there are no waiters.
3699  *
3700  */
3701 bool completion_done(struct completion *x)
3702 {
3703         unsigned long flags;
3704         int ret = 1;
3705
3706         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3707         if (!x->done)
3708                 ret = 0;
3709         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3710         return ret;
3711 }
3712 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3713
3714 static long __sched
3715 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3716 {
3717         unsigned long flags;
3718         wait_queue_t wait;
3719
3720         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3721
3722         __set_current_state(state);
3723
3724         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3725         __add_wait_queue(q, &wait);
3726         spin_unlock(&q->lock);
3727         timeout = schedule_timeout(timeout);
3728         spin_lock_irq(&q->lock);
3729         __remove_wait_queue(q, &wait);
3730         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3731
3732         return timeout;
3733 }
3734
3735 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3736 {
3737         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3738 }
3739 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3740
3741 long __sched
3742 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3743 {
3744         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3745 }
3746 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3747
3748 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3749 {
3750         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3751 }
3752 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3753
3754 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3755 {
3756         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3757 }
3758 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3759
3760 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3761
3762 /*
3763  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3764  * @p: task
3765  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3766  *
3767  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3768  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3769  *
3770  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3771  */
3772 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3773 {
3774         int oldprio, on_rq, running;
3775         struct rq *rq;
3776         const struct sched_class *prev_class;
3777
3778         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3779
3780         rq = __task_rq_lock(p);
3781
3782         /*
3783          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3784          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3785          *
3786          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3787          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3788          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3789          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3790          * with interrupts disabled and will complete the lock
3791          * protected section without being interrupted. So there is no
3792          * real need to boost.
3793          */
3794         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3795                 WARN_ON(p != rq->curr);
3796                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3797                 goto out_unlock;
3798         }
3799
3800         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3801         oldprio = p->prio;
3802         prev_class = p->sched_class;
3803         on_rq = p->on_rq;
3804         running = task_current(rq, p);
3805         if (on_rq)
3806                 dequeue_task(rq, p, 0);
3807         if (running)
3808                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3809
3810         if (rt_prio(prio))
3811                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3812         else
3813                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3814
3815         p->prio = prio;
3816
3817         if (running)
3818                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3819         if (on_rq)
3820                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3821
3822         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3823 out_unlock:
3824         __task_rq_unlock(rq);
3825 }
3826 #endif
3827 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3828 {
3829         int old_prio, delta, on_rq;
3830         unsigned long flags;
3831         struct rq *rq;
3832
3833         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3834                 return;
3835         /*
3836          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3837          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3838          */
3839         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3840         /*
3841          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3842          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3843          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3844          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3845          */
3846         if (task_has_rt_policy(p)) {
3847                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3848                 goto out_unlock;
3849         }
3850         on_rq = p->on_rq;
3851         if (on_rq)
3852                 dequeue_task(rq, p, 0);
3853
3854         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3855         set_load_weight(p);
3856         old_prio = p->prio;
3857         p->prio = effective_prio(p);
3858         delta = p->prio - old_prio;
3859
3860         if (on_rq) {
3861                 enqueue_task(rq, p, 0);
3862                 /*
3863                  * If the task increased its priority or is running and
3864                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3865                  */
3866                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3867                         resched_task(rq->curr);
3868         }
3869 out_unlock:
3870         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3871 }
3872 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3873
3874 /*
3875  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3876  * @p: task
3877  * @nice: nice value
3878  */
3879 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3880 {
3881         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3882         int nice_rlim = 20 - nice;
3883
3884         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3885                 capable(CAP_SYS_NICE));
3886 }
3887
3888 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3889
3890 /*
3891  * sys_nice - change the priority of the current process.
3892  * @increment: priority increment
3893  *
3894  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3895  * does similar things.
3896  */
3897 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3898 {
3899         long nice, retval;
3900
3901         /*
3902          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3903          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3904          * and we have a single winner.
3905          */
3906         if (increment < -40)
3907                 increment = -40;
3908         if (increment > 40)
3909                 increment = 40;
3910
3911         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3912         if (nice < -20)
3913                 nice = -20;
3914         if (nice > 19)
3915                 nice = 19;
3916
3917         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3918                 return -EPERM;
3919
3920         retval = security_task_setnice(current, nice);
3921         if (retval)
3922                 return retval;
3923
3924         set_user_nice(current, nice);
3925         return 0;
3926 }
3927
3928 #endif
3929
3930 /**
3931  * task_prio - return the priority value of a given task.
3932  * @p: the task in question.
3933  *
3934  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3935  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3936  * around 0, value goes from -16 to +15.
3937  */
3938 int task_prio(const struct task_struct *p)
3939 {
3940         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3941 }
3942
3943 /**
3944  * task_nice - return the nice value of a given task.
3945  * @p: the task in question.
3946  */
3947 int task_nice(const struct task_struct *p)
3948 {
3949         return TASK_NICE(p);
3950 }
3951 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3952
3953 /**
3954  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3955  * @cpu: the processor in question.
3956  */
3957 int idle_cpu(int cpu)
3958 {
3959         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3960
3961         if (rq->curr != rq->idle)
3962                 return 0;
3963
3964         if (rq->nr_running)
3965                 return 0;
3966
3967 #ifdef CONFIG_SMP
3968         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3969                 return 0;
3970 #endif
3971
3972         return 1;
3973 }
3974
3975 /**
3976  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3977  * @cpu: the processor in question.
3978  */
3979 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3980 {
3981         return cpu_rq(cpu)->idle;
3982 }
3983
3984 /**
3985  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3986  * @pid: the pid in question.
3987  */
3988 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3989 {
3990         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3991 }
3992
3993 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3994 static void
3995 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3996 {
3997         p->policy = policy;
3998         p->rt_priority = prio;
3999         p->normal_prio = normal_prio(p);
4000         /* we are holding p->pi_lock already */
4001         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4002         if (rt_prio(p->prio))
4003                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4004         else
4005                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4006         set_load_weight(p);
4007 }
4008
4009 /*
4010  * check the target process has a UID that matches the current process's
4011  */
4012 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4013 {
4014         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4015         bool match;
4016
4017         rcu_read_lock();
4018         pcred = __task_cred(p);
4019         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4020                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4021                          cred->euid == pcred->uid);
4022         else
4023                 match = false;
4024         rcu_read_unlock();
4025         return match;
4026 }
4027
4028 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4029                                 const struct sched_param *param, bool user)
4030 {
4031         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4032         unsigned long flags;
4033         const struct sched_class *prev_class;
4034         struct rq *rq;
4035         int reset_on_fork;
4036
4037         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4038         BUG_ON(in_interrupt());
4039 recheck:
4040         /* double check policy once rq lock held */
4041         if (policy < 0) {
4042                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4043                 policy = oldpolicy = p->policy;
4044         } else {
4045                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4046                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4047
4048                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4049                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4050                                 policy != SCHED_IDLE)
4051                         return -EINVAL;
4052         }
4053
4054         /*
4055          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4056          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4057          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4058          */
4059         if (param->sched_priority < 0 ||
4060             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4061             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4062                 return -EINVAL;
4063         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4064                 return -EINVAL;
4065
4066         /*
4067          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4068          */
4069         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4070                 if (rt_policy(policy)) {
4071                         unsigned long rlim_rtprio =
4072                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4073
4074                         /* can't set/change the rt policy */
4075                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4076                                 return -EPERM;
4077
4078                         /* can't increase priority */
4079                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4080                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4081                                 return -EPERM;
4082                 }
4083
4084                 /*
4085                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4086                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4087                  */
4088                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4089                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4090                                 return -EPERM;
4091                 }
4092
4093                 /* can't change other user's priorities */
4094                 if (!check_same_owner(p))
4095                         return -EPERM;
4096
4097                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4098                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4099                         return -EPERM;
4100         }
4101
4102         if (user) {
4103                 retval = security_task_setscheduler(p);
4104                 if (retval)
4105                         return retval;
4106         }
4107
4108         /*
4109          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4110          * changing the priority of the task:
4111          *
4112          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4113          * runqueue lock must be held.
4114          */
4115         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4116
4117         /*
4118          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4119          */
4120         if (p == rq->stop) {
4121                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4122                 return -EINVAL;
4123         }
4124
4125         /*
4126          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4127          */
4128         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4129                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4130
4131                 __task_rq_unlock(rq);
4132                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4133                 return 0;
4134         }
4135
4136 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4137         if (user) {
4138                 /*
4139                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4140                  * assigned.
4141                  */
4142                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4143                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4144                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4145                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4146                         return -EPERM;
4147                 }
4148         }
4149 #endif
4150
4151         /* recheck policy now with rq lock held */
4152         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4153                 policy = oldpolicy = -1;
4154                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4155                 goto recheck;
4156         }
4157         on_rq = p->on_rq;
4158         running = task_current(rq, p);
4159         if (on_rq)
4160                 dequeue_task(rq, p, 0);
4161         if (running)
4162                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4163
4164         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4165
4166         oldprio = p->prio;
4167         prev_class = p->sched_class;
4168         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4169
4170         if (running)
4171                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4172         if (on_rq)
4173                 enqueue_task(rq, p, 0);
4174
4175         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4176         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4177
4178         rt_mutex_adjust_pi(p);
4179
4180         return 0;
4181 }
4182
4183 /**
4184  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4185  * @p: the task in question.
4186  * @policy: new policy.
4187  * @param: structure containing the new RT priority.
4188  *
4189  * NOTE that the task may be already dead.
4190  */
4191 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4192                        const struct sched_param *param)
4193 {
4194         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4195 }
4196 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4197
4198 /**
4199  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4200  * @p: the task in question.
4201  * @policy: new policy.
4202  * @param: structure containing the new RT priority.
4203  *
4204  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4205  * current context has permission.  For example, this is needed in
4206  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4207  * but our caller might not have that capability.
4208  */
4209 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4210                                const struct sched_param *param)
4211 {
4212         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4213 }
4214
4215 static int
4216 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4217 {
4218         struct sched_param lparam;
4219         struct task_struct *p;
4220         int retval;
4221
4222         if (!param || pid < 0)
4223                 return -EINVAL;
4224         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4225                 return -EFAULT;
4226
4227         rcu_read_lock();
4228         retval = -ESRCH;
4229         p = find_process_by_pid(pid);
4230         if (p != NULL)
4231                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4232         rcu_read_unlock();
4233
4234         return retval;
4235 }
4236
4237 /**
4238  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4239  * @pid: the pid in question.
4240  * @policy: new policy.
4241  * @param: structure containing the new RT priority.
4242  */
4243 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4244                 struct sched_param __user *, param)
4245 {
4246         /* negative values for policy are not valid */
4247         if (policy < 0)
4248                 return -EINVAL;
4249
4250         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4251 }
4252
4253 /**
4254  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4255  * @pid: the pid in question.
4256  * @param: structure containing the new RT priority.
4257  */
4258 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4259 {
4260         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4261 }
4262
4263 /**
4264  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4265  * @pid: the pid in question.
4266  */
4267 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4268 {
4269         struct task_struct *p;
4270         int retval;
4271
4272         if (pid < 0)
4273                 return -EINVAL;
4274
4275         retval = -ESRCH;
4276         rcu_read_lock();
4277         p = find_process_by_pid(pid);
4278         if (p) {
4279                 retval = security_task_getscheduler(p);
4280                 if (!retval)
4281                         retval = p->policy
4282                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4283         }
4284         rcu_read_unlock();
4285         return retval;
4286 }
4287
4288 /**
4289  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4290  * @pid: the pid in question.
4291  * @param: structure containing the RT priority.
4292  */
4293 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4294 {
4295         struct sched_param lp;
4296         struct task_struct *p;
4297         int retval;
4298
4299         if (!param || pid < 0)
4300                 return -EINVAL;
4301
4302         rcu_read_lock();
4303         p = find_process_by_pid(pid);
4304         retval = -ESRCH;
4305         if (!p)
4306                 goto out_unlock;
4307
4308         retval = security_task_getscheduler(p);
4309         if (retval)
4310                 goto out_unlock;
4311
4312         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4313         rcu_read_unlock();
4314
4315         /*
4316          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4317          */
4318         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4319
4320         return retval;
4321
4322 out_unlock:
4323         rcu_read_unlock();
4324         return retval;
4325 }
4326
4327 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4328 {
4329         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4330         struct task_struct *p;
4331         int retval;
4332
4333         get_online_cpus();
4334         rcu_read_lock();
4335
4336         p = find_process_by_pid(pid);
4337         if (!p) {
4338                 rcu_read_unlock();
4339                 put_online_cpus();
4340                 return -ESRCH;
4341         }
4342
4343         /* Prevent p going away */
4344         get_task_struct(p);
4345         rcu_read_unlock();
4346
4347         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4348                 retval = -ENOMEM;
4349                 goto out_put_task;
4350         }
4351         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4352                 retval = -ENOMEM;
4353                 goto out_free_cpus_allowed;
4354         }
4355         retval = -EPERM;
4356         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4357                 goto out_unlock;
4358
4359         retval = security_task_setscheduler(p);
4360         if (retval)
4361                 goto out_unlock;
4362
4363         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4364         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4365 again:
4366         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4367
4368         if (!retval) {
4369                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4370                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4371                         /*
4372                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4373                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4374                          * cpuset's cpus_allowed
4375                          */
4376                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4377                         goto again;
4378                 }
4379         }
4380 out_unlock:
4381         free_cpumask_var(new_mask);
4382 out_free_cpus_allowed:
4383         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4384 out_put_task:
4385         put_task_struct(p);
4386         put_online_cpus();
4387         return retval;
4388 }
4389
4390 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4391                              struct cpumask *new_mask)
4392 {
4393         if (len < cpumask_size())
4394                 cpumask_clear(new_mask);
4395         else if (len > cpumask_size())
4396                 len = cpumask_size();
4397
4398         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4399 }
4400
4401 /**
4402  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4403  * @pid: pid of the process
4404  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4405  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4406  */
4407 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4408                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4409 {
4410         cpumask_var_t new_mask;
4411         int retval;
4412
4413         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4414                 return -ENOMEM;
4415
4416         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4417         if (retval == 0)
4418                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4419         free_cpumask_var(new_mask);
4420         return retval;
4421 }
4422
4423 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4424 {
4425         struct task_struct *p;
4426         unsigned long flags;
4427         int retval;
4428
4429         get_online_cpus();
4430         rcu_read_lock();
4431
4432         retval = -ESRCH;
4433         p = find_process_by_pid(pid);
4434         if (!p)
4435                 goto out_unlock;
4436
4437         retval = security_task_getscheduler(p);
4438         if (retval)
4439                 goto out_unlock;
4440
4441         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4442         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4443         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4444
4445 out_unlock:
4446         rcu_read_unlock();
4447         put_online_cpus();
4448
4449         return retval;
4450 }
4451
4452 /**
4453  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4454  * @pid: pid of the process
4455  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4456  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4457  */
4458 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4459                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4460 {
4461         int ret;
4462         cpumask_var_t mask;
4463
4464         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4465                 return -EINVAL;
4466         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4467                 return -EINVAL;
4468
4469         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4470                 return -ENOMEM;
4471
4472         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4473         if (ret == 0) {
4474                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4475
4476                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4477                         ret = -EFAULT;
4478                 else
4479                         ret = retlen;
4480         }
4481         free_cpumask_var(mask);
4482
4483         return ret;
4484 }
4485
4486 /**
4487  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4488  *
4489  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4490  * other threads running on this CPU then this function will return.
4491  */
4492 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4493 {
4494         struct rq *rq = this_rq_lock();
4495
4496         schedstat_inc(rq, yld_count);
4497         current->sched_class->yield_task(rq);
4498
4499         /*
4500          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4501          * no need to preempt or enable interrupts:
4502          */
4503         __release(rq->lock);
4504         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4505         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4506         sched_preempt_enable_no_resched();
4507
4508         schedule();
4509
4510         return 0;
4511 }
4512
4513 static inline int should_resched(void)
4514 {
4515         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4516 }
4517
4518 static void __cond_resched(void)
4519 {
4520         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4521         __schedule();
4522         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4523 }
4524
4525 int __sched _cond_resched(void)
4526 {
4527         if (should_resched()) {
4528                 __cond_resched();
4529                 return 1;
4530         }
4531         return 0;
4532 }
4533 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4534
4535 /*
4536  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4537  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4538  *
4539  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4540  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4541  * spin_unlock(), once by hand).
4542  */
4543 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4544 {
4545         int resched = should_resched();
4546         int ret = 0;
4547
4548         lockdep_assert_held(lock);
4549
4550         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4551                 spin_unlock(lock);
4552                 if (resched)
4553                         __cond_resched();
4554                 else
4555                         cpu_relax();
4556                 ret = 1;
4557                 spin_lock(lock);
4558         }
4559         return ret;
4560 }
4561 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4562
4563 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4564 {
4565         BUG_ON(!in_softirq());
4566
4567         if (should_resched()) {
4568                 local_bh_enable();
4569                 __cond_resched();
4570                 local_bh_disable();
4571                 return 1;
4572         }
4573         return 0;
4574 }
4575 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4576
4577 /**
4578  * yield - yield the current processor to other threads.
4579  *
4580  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4581  *
4582  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4583  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4584  * it, its already broken.
4585  *
4586  * Typical broken usage is:
4587  *
4588  * while (!event)
4589  *      yield();
4590  *
4591  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4592  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4593  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4594  *
4595  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4596  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4597  * If you still want to use yield(), do not!
4598  */
4599 void __sched yield(void)
4600 {
4601         set_current_state(TASK_RUNNING);
4602         sys_sched_yield();
4603 }
4604 EXPORT_SYMBOL(yield);
4605
4606 /**
4607  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4608  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4609  * processor it's on.
4610  * @p: target task
4611  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4612  *
4613  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4614  * can't go away on us before we can do any checks.
4615  *
4616  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4617  */
4618 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4619 {
4620         struct task_struct *curr = current;
4621         struct rq *rq, *p_rq;
4622         unsigned long flags;
4623         bool yielded = 0;
4624
4625         local_irq_save(flags);
4626         rq = this_rq();
4627
4628 again:
4629         p_rq = task_rq(p);
4630         double_rq_lock(rq, p_rq);
4631         while (task_rq(p) != p_rq) {
4632                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4633                 goto again;
4634         }
4635
4636         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4637                 goto out;
4638
4639         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4640                 goto out;
4641
4642         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4643                 goto out;
4644
4645         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4646         if (yielded) {
4647                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4648                 /*
4649                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4650                  * fairness.
4651                  */
4652                 if (preempt && rq != p_rq)
4653                         resched_task(p_rq->curr);
4654         } else {
4655                 /*
4656                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4657                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4658                  * the next update.
4659                  */
4660                 rq->skip_clock_update = 0;
4661         }
4662
4663 out:
4664         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4665         local_irq_restore(flags);
4666
4667         if (yielded)
4668                 schedule();
4669
4670         return yielded;
4671 }
4672 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4673
4674 /*
4675  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4676  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4677  */
4678 void __sched io_schedule(void)
4679 {
4680         struct rq *rq = raw_rq();
4681
4682         delayacct_blkio_start();
4683         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4684         blk_flush_plug(current);
4685         current->in_iowait = 1;
4686         schedule();
4687         current->in_iowait = 0;
4688         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4689         delayacct_blkio_end();
4690 }
4691 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4692
4693 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4694 {
4695         struct rq *rq = raw_rq();
4696         long ret;
4697
4698         delayacct_blkio_start();
4699         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4700         blk_flush_plug(current);
4701         current->in_iowait = 1;
4702         ret = schedule_timeout(timeout);
4703         current->in_iowait = 0;
4704         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4705         delayacct_blkio_end();
4706         return ret;
4707 }
4708
4709 /**
4710  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4711  * @policy: scheduling class.
4712  *
4713  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4714  * by a given scheduling class.
4715  */
4716 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4717 {
4718         int ret = -EINVAL;
4719
4720         switch (policy) {
4721         case SCHED_FIFO:
4722         case SCHED_RR:
4723                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4724                 break;
4725         case SCHED_NORMAL:
4726         case SCHED_BATCH:
4727         case SCHED_IDLE:
4728                 ret = 0;
4729                 break;
4730         }
4731         return ret;
4732 }
4733
4734 /**
4735  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4736  * @policy: scheduling class.
4737  *
4738  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4739  * by a given scheduling class.
4740  */
4741 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4742 {
4743         int ret = -EINVAL;
4744
4745         switch (policy) {
4746         case SCHED_FIFO:
4747         case SCHED_RR:
4748                 ret = 1;
4749                 break;
4750         case SCHED_NORMAL:
4751         case SCHED_BATCH:
4752         case SCHED_IDLE:
4753                 ret = 0;
4754         }
4755         return ret;
4756 }
4757
4758 /**
4759  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4760  * @pid: pid of the process.
4761  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4762  *
4763  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4764  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4765  */
4766 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4767                 struct timespec __user *, interval)
4768 {
4769         struct task_struct *p;
4770         unsigned int time_slice;
4771         unsigned long flags;
4772         struct rq *rq;
4773         int retval;
4774         struct timespec t;
4775
4776         if (pid < 0)
4777                 return -EINVAL;
4778
4779         retval = -ESRCH;
4780         rcu_read_lock();
4781         p = find_process_by_pid(pid);
4782         if (!p)
4783                 goto out_unlock;
4784
4785         retval = security_task_getscheduler(p);
4786         if (retval)
4787                 goto out_unlock;
4788
4789         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4790         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4791         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4792
4793         rcu_read_unlock();
4794         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4795         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4796         return retval;
4797
4798 out_unlock:
4799         rcu_read_unlock();
4800         return retval;
4801 }
4802
4803 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4804
4805 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4806 {
4807         unsigned long free = 0;
4808         unsigned state;
4809
4810         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4811         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4812                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4813 #if BITS_PER_LONG == 32
4814         if (state == TASK_RUNNING)
4815                 printk(KERN_CONT " running  ");
4816         else
4817                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4818 #else
4819         if (state == TASK_RUNNING)
4820                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4821         else
4822                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4823 #endif
4824 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4825         free = stack_not_used(p);
4826 #endif
4827         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4828                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4829                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4830
4831         show_stack(p, NULL);
4832 }
4833
4834 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4835 {
4836         struct task_struct *g, *p;
4837
4838 #if BITS_PER_LONG == 32
4839         printk(KERN_INFO
4840                 "  task                PC stack   pid father\n");
4841 #else
4842         printk(KERN_INFO
4843                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4844 #endif
4845         rcu_read_lock();
4846         do_each_thread(g, p) {
4847                 /*
4848                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4849                  * console might take a lot of time:
4850                  */
4851                 touch_nmi_watchdog();
4852                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4853                         sched_show_task(p);
4854         } while_each_thread(g, p);
4855
4856         touch_all_softlockup_watchdogs();
4857
4858 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4859         sysrq_sched_debug_show();
4860 #endif
4861         rcu_read_unlock();
4862         /*
4863          * Only show locks if all tasks are dumped:
4864          */
4865         if (!state_filter)
4866                 debug_show_all_locks();
4867 }
4868
4869 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4870 {
4871         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4872 }
4873
4874 /**
4875  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4876  * @idle: task in question
4877  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4878  *
4879  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4880  * flag, to make booting more robust.
4881  */
4882 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4883 {
4884         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4885         unsigned long flags;
4886
4887         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4888
4889         __sched_fork(idle);
4890         idle->state = TASK_RUNNING;
4891         idle->se.exec_start = sched_clock();
4892
4893         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4894         /*
4895          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4896          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4897          * lockdep check in task_group() will fail.
4898          *
4899          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4900          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4901          *
4902          * Silence PROVE_RCU
4903          */
4904         rcu_read_lock();
4905         __set_task_cpu(idle, cpu);
4906         rcu_read_unlock();
4907
4908         rq->curr = rq->idle = idle;
4909 #if defined(CONFIG_SMP)
4910         idle->on_cpu = 1;
4911 #endif
4912         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4913
4914         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4915         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4916
4917         /*
4918          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4919          */
4920         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4921         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4922 #if defined(CONFIG_SMP)
4923         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4924 #endif
4925 }
4926
4927 #ifdef CONFIG_SMP
4928 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4929 {
4930         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4931                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4932
4933         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4934         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4935 }
4936
4937 /*
4938  * This is how migration works:
4939  *
4940  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4941  *    stop_one_cpu().
4942  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4943  *    off the CPU)
4944  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4945  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4946  *    it and puts it into the right queue.
4947  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4948  *    is done.
4949  */
4950
4951 /*
4952  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4953  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4954  * is removed from the allowed bitmask.
4955  *
4956  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4957  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4958  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4959  */
4960 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4961 {
4962         unsigned long flags;
4963         struct rq *rq;
4964         unsigned int dest_cpu;
4965         int ret = 0;
4966
4967         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4968
4969         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4970                 goto out;
4971
4972         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4973                 ret = -EINVAL;
4974                 goto out;
4975         }
4976
4977         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4978                 ret = -EINVAL;
4979                 goto out;
4980         }
4981
4982         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4983
4984         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4985         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4986                 goto out;
4987
4988         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4989         if (p->on_rq) {
4990                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4991                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4992                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4993                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4994                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4995                 return 0;
4996         }
4997 out:
4998         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4999
5000         return ret;
5001 }
5002 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5003
5004 /*
5005  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5006  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5007  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5008  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5009  *
5010  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5011  * as the task is no longer on this CPU.
5012  *
5013  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5014  */
5015 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5016 {
5017         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5018         int ret = 0;
5019
5020         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5021                 return ret;
5022
5023         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5024         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5025
5026         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5027         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5028         /* Already moved. */
5029         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5030                 goto done;
5031         /* Affinity changed (again). */
5032         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5033                 goto fail;
5034
5035         /*
5036          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5037          * placed properly.
5038          */
5039         if (p->on_rq) {
5040                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5041                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5042                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5043                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5044         }
5045 done:
5046         ret = 1;
5047 fail:
5048         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5049         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5050         return ret;
5051 }
5052
5053 /*
5054  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5055  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5056  * 'pushing' onto another runqueue.
5057  */
5058 static int migration_cpu_stop(void *data)
5059 {
5060         struct migration_arg *arg = data;
5061
5062         /*
5063          * The original target cpu might have gone down and we might
5064          * be on another cpu but it doesn't matter.
5065          */
5066         local_irq_disable();
5067         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5068         local_irq_enable();
5069         return 0;
5070 }
5071
5072 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5073
5074 /*
5075  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5076  * offline.
5077  */
5078 void idle_task_exit(void)
5079 {
5080         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5081
5082         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5083
5084         if (mm != &init_mm)
5085                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5086         mmdrop(mm);
5087 }
5088
5089 /*
5090  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5091  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5092  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5093  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5094  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5095  */
5096 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5097 {
5098         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5099
5100         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5101         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5102 }
5103
5104 /*
5105  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5106  */
5107 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5108 {
5109         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5110         rq->calc_load_active = 0;
5111 }
5112
5113 /*
5114  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5115  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5116  *
5117  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5118  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5119  * because of lock validation efforts.
5120  */
5121 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5122 {
5123         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5124         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5125         int dest_cpu;
5126
5127         /*
5128          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5129          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5130          *
5131          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5132          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5133          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5134          * done here.
5135          */
5136         rq->stop = NULL;
5137
5138         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5139         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5140
5141         for ( ; ; ) {
5142                 /*
5143                  * There's this thread running, bail when that's the only
5144                  * remaining thread.
5145                  */
5146                 if (rq->nr_running == 1)
5147                         break;
5148
5149                 next = pick_next_task(rq);
5150                 BUG_ON(!next);
5151                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5152
5153                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5154                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5155                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5156
5157                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5158
5159                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5160         }
5161
5162         rq->stop = stop;
5163 }
5164
5165 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5166
5167 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5168
5169 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5170         {
5171                 .procname       = "sched_domain",
5172                 .mode           = 0555,
5173         },
5174         {}
5175 };
5176
5177 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5178         {
5179                 .procname       = "kernel",
5180                 .mode           = 0555,
5181                 .child          = sd_ctl_dir,
5182         },
5183         {}
5184 };
5185
5186 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5187 {
5188         struct ctl_table *entry =
5189                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5190
5191         return entry;
5192 }
5193
5194 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5195 {
5196         struct ctl_table *entry;
5197
5198         /*
5199          * In the intermediate directories, both the child directory and
5200          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5201          * will always be set. In the lowest directory the names are
5202          * static strings and all have proc handlers.
5203          */
5204         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5205                 if (entry->child)
5206                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5207                 if (entry->proc_handler == NULL)
5208                         kfree(entry->procname);
5209         }
5210
5211         kfree(*tablep);
5212         *tablep = NULL;
5213 }
5214
5215 static void
5216 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5217                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5218                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5219 {
5220         entry->procname = procname;
5221         entry->data = data;
5222         entry->maxlen = maxlen;
5223         entry->mode = mode;
5224         entry->proc_handler = proc_handler;
5225 }
5226
5227 static struct ctl_table *
5228 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5229 {
5230         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5231
5232         if (table == NULL)
5233                 return NULL;
5234
5235         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5236                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5237         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5238                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5239         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5240                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5241         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5242                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5243         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5244                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5245         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5246                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5247         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5248                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5249         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5250                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5251         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5252                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5253         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5254                 &sd->cache_nice_tries,
5255                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5256         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5257                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5258         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5259                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5260         /* &table[12] is terminator */
5261
5262         return table;
5263 }
5264
5265 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5266 {
5267         struct ctl_table *entry, *table;
5268         struct sched_domain *sd;
5269         int domain_num = 0, i;
5270         char buf[32];
5271
5272         for_each_domain(cpu, sd)
5273                 domain_num++;
5274         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5275         if (table == NULL)
5276                 return NULL;
5277
5278         i = 0;
5279         for_each_domain(cpu, sd) {
5280                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5281                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5282                 entry->mode = 0555;
5283                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5284                 entry++;
5285                 i++;
5286         }
5287         return table;
5288 }
5289
5290 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5291 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5292 {
5293         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5294         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5295         char buf[32];
5296
5297         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5298         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5299
5300         if (entry == NULL)
5301                 return;
5302
5303         for_each_possible_cpu(i) {
5304                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5305                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5306                 entry->mode = 0555;
5307                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5308                 entry++;
5309         }
5310
5311         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5312         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5313 }
5314
5315 /* may be called multiple times per register */
5316 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5317 {
5318         if (sd_sysctl_header)
5319                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5320         sd_sysctl_header = NULL;
5321         if (sd_ctl_dir[0].child)
5322                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5323 }
5324 #else
5325 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5326 {
5327 }
5328 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5329 {
5330 }
5331 #endif
5332
5333 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5334 {
5335         if (!rq->online) {
5336                 const struct sched_class *class;
5337
5338                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5339                 rq->online = 1;
5340
5341                 for_each_class(class) {
5342                         if (class->rq_online)
5343                                 class->rq_online(rq);
5344                 }
5345         }
5346 }
5347
5348 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5349 {
5350         if (rq->online) {
5351                 const struct sched_class *class;
5352
5353                 for_each_class(class) {
5354                         if (class->rq_offline)
5355                                 class->rq_offline(rq);
5356                 }
5357
5358                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5359                 rq->online = 0;
5360         }
5361 }
5362
5363 /*
5364  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5365  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5366  */
5367 static int __cpuinit
5368 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5369 {
5370         int cpu = (long)hcpu;
5371         unsigned long flags;
5372         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5373
5374         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5375
5376         case CPU_UP_PREPARE:
5377                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5378                 break;
5379
5380         case CPU_ONLINE:
5381                 /* Update our root-domain */
5382                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5383                 if (rq->rd) {
5384                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5385
5386                         set_rq_online(rq);
5387                 }
5388                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5389                 break;
5390
5391 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5392         case CPU_DYING:
5393                 sched_ttwu_pending();
5394                 /* Update our root-domain */
5395                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5396                 if (rq->rd) {
5397                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5398                         set_rq_offline(rq);
5399                 }
5400                 migrate_tasks(cpu);
5401                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5402                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5403
5404                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5405                 calc_global_load_remove(rq);
5406                 break;
5407 #endif
5408         }
5409
5410         update_max_interval();
5411
5412         return NOTIFY_OK;
5413 }
5414
5415 /*
5416  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5417  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5418  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5419  */
5420 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5421         .notifier_call = migration_call,
5422         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5423 };
5424
5425 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5426                                       unsigned long action, void *hcpu)
5427 {
5428         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5429         case CPU_STARTING:
5430         case CPU_DOWN_FAILED:
5431                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5432                 return NOTIFY_OK;
5433         default:
5434                 return NOTIFY_DONE;
5435         }
5436 }
5437
5438 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5439                                         unsigned long action, void *hcpu)
5440 {
5441         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5442         case CPU_DOWN_PREPARE:
5443                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5444                 return NOTIFY_OK;
5445         default:
5446                 return NOTIFY_DONE;
5447         }
5448 }
5449
5450 static int __init migration_init(void)
5451 {
5452         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5453         int err;
5454
5455         /* Initialize migration for the boot CPU */
5456         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5457         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5458         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5459         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5460
5461         /* Register cpu active notifiers */
5462         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5463         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5464
5465         return 0;
5466 }
5467 early_initcall(migration_init);
5468 #endif
5469
5470 #ifdef CONFIG_SMP
5471
5472 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5473
5474 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5475
5476 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5477
5478 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5479 {
5480         sched_domain_debug_enabled = 1;
5481
5482         return 0;
5483 }
5484 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5485
5486 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5487                                   struct cpumask *groupmask)
5488 {
5489         struct sched_group *group = sd->groups;
5490         char str[256];
5491
5492         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5493         cpumask_clear(groupmask);
5494
5495         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5496
5497         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5498                 printk("does not load-balance\n");
5499                 if (sd->parent)
5500                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5501                                         " has parent");
5502                 return -1;
5503         }
5504
5505         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5506
5507         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5508                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5509                                 "CPU%d\n", cpu);
5510         }
5511         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5512                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5513                                 " CPU%d\n", cpu);
5514         }
5515
5516         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5517         do {
5518                 if (!group) {
5519                         printk("\n");
5520                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5521                         break;
5522                 }
5523
5524                 if (!group->sgp->power) {
5525                         printk(KERN_CONT "\n");
5526                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5527                                         "set\n");
5528                         break;
5529                 }
5530
5531                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5532                         printk(KERN_CONT "\n");
5533                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5534                         break;
5535                 }
5536
5537                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5538                         printk(KERN_CONT "\n");
5539                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5540                         break;
5541                 }
5542
5543                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5544
5545                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5546
5547                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5548                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5549                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5550                                 group->sgp->power);
5551                 }
5552
5553                 group = group->next;
5554         } while (group != sd->groups);
5555         printk(KERN_CONT "\n");
5556
5557         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5558                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5559
5560         if (sd->parent &&
5561             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5562                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5563                         "of domain->span\n");
5564         return 0;
5565 }
5566
5567 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5568 {
5569         int level = 0;
5570
5571         if (!sched_domain_debug_enabled)
5572                 return;
5573
5574         if (!sd) {
5575                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5576                 return;
5577         }
5578
5579         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5580
5581         for (;;) {
5582                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5583                         break;
5584                 level++;
5585                 sd = sd->parent;
5586                 if (!sd)
5587                         break;
5588         }
5589 }
5590 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5591 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5592 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5593
5594 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5595 {
5596         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5597                 return 1;
5598
5599         /* Following flags need at least 2 groups */
5600         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5601                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5602                          SD_BALANCE_FORK |
5603                          SD_BALANCE_EXEC |
5604                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5605                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5606                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5607                         return 0;
5608         }
5609
5610         /* Following flags don't use groups */
5611         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5612                 return 0;
5613
5614         return 1;
5615 }
5616
5617 static int
5618 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5619 {
5620         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5621
5622         if (sd_degenerate(parent))
5623                 return 1;
5624
5625         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5626                 return 0;
5627
5628         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5629         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5630                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5631                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5632                                 SD_BALANCE_FORK |
5633                                 SD_BALANCE_EXEC |
5634                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5635                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5636                 if (nr_node_ids == 1)
5637                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5638         }
5639         if (~cflags & pflags)
5640                 return 0;
5641
5642         return 1;
5643 }
5644
5645 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5646 {
5647         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5648
5649         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5650         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5651         free_cpumask_var(rd->online);
5652         free_cpumask_var(rd->span);
5653         kfree(rd);
5654 }
5655
5656 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5657 {
5658         struct root_domain *old_rd = NULL;
5659         unsigned long flags;
5660
5661         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5662
5663         if (rq->rd) {
5664                 old_rd = rq->rd;
5665
5666                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5667                         set_rq_offline(rq);
5668
5669                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5670
5671                 /*
5672                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5673                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5674                  * in this function:
5675                  */
5676                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5677                         old_rd = NULL;
5678         }
5679
5680         atomic_inc(&rd->refcount);
5681         rq->rd = rd;
5682
5683         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5684         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5685                 set_rq_online(rq);
5686
5687         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5688
5689         if (old_rd)
5690                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5691 }
5692
5693 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5694 {
5695         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5696
5697         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5698                 goto out;
5699         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5700                 goto free_span;
5701         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5702                 goto free_online;
5703
5704         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5705                 goto free_rto_mask;
5706         return 0;
5707
5708 free_rto_mask:
5709         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5710 free_online:
5711         free_cpumask_var(rd->online);
5712 free_span:
5713         free_cpumask_var(rd->span);
5714 out:
5715         return -ENOMEM;
5716 }
5717
5718 /*
5719  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5720  * members (mimicking the global state we have today).
5721  */
5722 struct root_domain def_root_domain;
5723
5724 static void init_defrootdomain(void)
5725 {
5726         init_rootdomain(&def_root_domain);
5727
5728         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5729 }
5730
5731 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5732 {
5733         struct root_domain *rd;
5734
5735         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5736         if (!rd)
5737                 return NULL;
5738
5739         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5740                 kfree(rd);
5741                 return NULL;
5742         }
5743
5744         return rd;
5745 }
5746
5747 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5748 {
5749         struct sched_group *tmp, *first;
5750
5751         if (!sg)
5752                 return;
5753
5754         first = sg;
5755         do {
5756                 tmp = sg->next;
5757
5758                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5759                         kfree(sg->sgp);
5760
5761                 kfree(sg);
5762                 sg = tmp;
5763         } while (sg != first);
5764 }
5765
5766 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5767 {
5768         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5769
5770         /*
5771          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5772          * nuke them all.
5773          */
5774         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5775                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5776         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5777                 kfree(sd->groups->sgp);
5778                 kfree(sd->groups);
5779         }
5780         kfree(sd);
5781 }
5782
5783 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5784 {
5785         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5786 }
5787
5788 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5789 {
5790         for (; sd; sd = sd->parent)
5791                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5792 }
5793
5794 /*
5795  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5796  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5797  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5798  *
5799  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5800  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5801  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5802  */
5803 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5804 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5805
5806 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5807 {
5808         struct sched_domain *sd;
5809         int id = cpu;
5810
5811         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5812         if (sd)
5813                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5814
5815         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5816         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5817 }
5818
5819 /*
5820  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5821  * hold the hotplug lock.
5822  */
5823 static void
5824 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5825 {
5826         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5827         struct sched_domain *tmp;
5828
5829         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5830         for (tmp = sd; tmp; ) {
5831                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5832                 if (!parent)
5833                         break;
5834
5835                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5836                         tmp->parent = parent->parent;
5837                         if (parent->parent)
5838                                 parent->parent->child = tmp;
5839                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5840                 } else
5841                         tmp = tmp->parent;
5842         }
5843
5844         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5845                 tmp = sd;
5846                 sd = sd->parent;
5847                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5848                 if (sd)
5849                         sd->child = NULL;
5850         }
5851
5852         sched_domain_debug(sd, cpu);
5853
5854         rq_attach_root(rq, rd);
5855         tmp = rq->sd;
5856         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5857         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5858
5859         update_top_cache_domain(cpu);
5860 }
5861
5862 /* cpus with isolated domains */
5863 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5864
5865 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5866 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5867 {
5868         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5869         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5870         return 1;
5871 }
5872
5873 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5874
5875 #ifdef CONFIG_NUMA
5876
5877 /**
5878  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5879  * @node: node whose sched_domain we're building
5880  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5881  *
5882  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5883  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5884  *
5885  * Should use nodemask_t.
5886  */
5887 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5888 {
5889         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5890
5891         min_val = INT_MAX;
5892
5893         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5894                 /* Start at @node */
5895                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5896
5897                 if (!nr_cpus_node(n))
5898                         continue;
5899
5900                 /* Skip already used nodes */
5901                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5902                         continue;
5903
5904                 /* Simple min distance search */
5905                 val = node_distance(node, n);
5906
5907                 if (val < min_val) {
5908                         min_val = val;
5909                         best_node = n;
5910                 }
5911         }
5912
5913         if (best_node != -1)
5914                 node_set(best_node, *used_nodes);
5915         return best_node;
5916 }
5917
5918 /**
5919  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5920  * @node: node whose cpumask we're constructing
5921  * @span: resulting cpumask
5922  *
5923  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5924  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5925  * out optimally.
5926  */
5927 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5928 {
5929         nodemask_t used_nodes;
5930         int i;
5931
5932         cpumask_clear(span);
5933         nodes_clear(used_nodes);
5934
5935         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5936         node_set(node, used_nodes);
5937
5938         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5939                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5940                 if (next_node < 0)
5941                         break;
5942                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5943         }
5944 }
5945
5946 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5947 {
5948         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5949
5950         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5951
5952         return sched_domains_tmpmask;
5953 }
5954
5955 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5956 {
5957         return cpu_possible_mask;
5958 }
5959 #endif /* CONFIG_NUMA */
5960
5961 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5962 {
5963         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5964 }
5965
5966 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5967
5968 struct sd_data {
5969         struct sched_domain **__percpu sd;
5970         struct sched_group **__percpu sg;
5971         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5972 };
5973
5974 struct s_data {
5975         struct sched_domain ** __percpu sd;
5976         struct root_domain      *rd;
5977 };
5978
5979 enum s_alloc {
5980         sa_rootdomain,
5981         sa_sd,
5982         sa_sd_storage,
5983         sa_none,
5984 };
5985
5986 struct sched_domain_topology_level;
5987
5988 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5989 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5990
5991 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5992
5993 struct sched_domain_topology_level {
5994         sched_domain_init_f init;
5995         sched_domain_mask_f mask;
5996         int                 flags;
5997         struct sd_data      data;
5998 };
5999
6000 static int
6001 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6002 {
6003         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6004         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6005         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6006         struct sd_data *sdd = sd->private;
6007         struct sched_domain *child;
6008         int i;
6009
6010         cpumask_clear(covered);
6011
6012         for_each_cpu(i, span) {
6013                 struct cpumask *sg_span;
6014
6015                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6016                         continue;
6017
6018                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6019                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6020
6021                 if (!sg)
6022                         goto fail;
6023
6024                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6025
6026                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6027                 if (child->child) {
6028                         child = child->child;
6029                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6030                 } else
6031                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6032
6033                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6034
6035                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
6036                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
6037
6038                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
6039                         groups = sg;
6040
6041                 if (!first)
6042                         first = sg;
6043                 if (last)
6044                         last->next = sg;
6045                 last = sg;
6046                 last->next = first;
6047         }
6048         sd->groups = groups;
6049
6050         return 0;
6051
6052 fail:
6053         free_sched_groups(first, 0);
6054
6055         return -ENOMEM;
6056 }
6057
6058 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6059 {
6060         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6061         struct sched_domain *child = sd->child;
6062
6063         if (child)
6064                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6065
6066         if (sg) {
6067                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6068                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6069                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6070         }
6071
6072         return cpu;
6073 }
6074
6075 /*
6076  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6077  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6078  * and ->cpu_power to 0.
6079  *
6080  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6081  */
6082 static int
6083 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6084 {
6085         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6086         struct sd_data *sdd = sd->private;
6087         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6088         struct cpumask *covered;
6089         int i;
6090
6091         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6092         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6093
6094         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6095                 return 0;
6096
6097         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6098         covered = sched_domains_tmpmask;
6099
6100         cpumask_clear(covered);
6101
6102         for_each_cpu(i, span) {
6103                 struct sched_group *sg;
6104                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6105                 int j;
6106
6107                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6108                         continue;
6109
6110                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6111                 sg->sgp->power = 0;
6112
6113                 for_each_cpu(j, span) {
6114                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6115                                 continue;
6116
6117                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6118                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6119                 }
6120
6121                 if (!first)
6122                         first = sg;
6123                 if (last)
6124                         last->next = sg;
6125                 last = sg;
6126         }
6127         last->next = first;
6128
6129         return 0;
6130 }
6131
6132 /*
6133  * Initialize sched groups cpu_power.
6134  *
6135  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6136  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6137  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6138  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6139  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6140  * less cpu_power.
6141  */
6142 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6143 {
6144         struct sched_group *sg = sd->groups;
6145
6146         WARN_ON(!sd || !sg);
6147
6148         do {
6149                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6150                 sg = sg->next;
6151         } while (sg != sd->groups);
6152
6153         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6154                 return;
6155
6156         update_group_power(sd, cpu);
6157         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6158 }
6159
6160 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6161 {
6162        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6163 }
6164
6165 /*
6166  * Initializers for schedule domains
6167  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6168  */
6169
6170 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6171 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6172 #else
6173 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6174 #endif
6175
6176 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6177 static noinline struct sched_domain *                                   \
6178 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6179 {                                                                       \
6180         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6181         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6182         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6183         sd->private = &tl->data;                                        \
6184         return sd;                                                      \
6185 }
6186
6187 SD_INIT_FUNC(CPU)
6188 #ifdef CONFIG_NUMA
6189  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6190  SD_INIT_FUNC(NODE)
6191 #endif
6192 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6193  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6194 #endif
6195 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6196  SD_INIT_FUNC(MC)
6197 #endif
6198 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6199  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6200 #endif
6201
6202 static int default_relax_domain_level = -1;
6203 int sched_domain_level_max;
6204
6205 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6206 {
6207         unsigned long val;
6208
6209         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6210         if (val < sched_domain_level_max)
6211                 default_relax_domain_level = val;
6212
6213         return 1;
6214 }
6215 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6216
6217 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6218                                  struct sched_domain_attr *attr)
6219 {
6220         int request;
6221
6222         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6223                 if (default_relax_domain_level < 0)
6224                         return;
6225                 else
6226                         request = default_relax_domain_level;
6227         } else
6228                 request = attr->relax_domain_level;
6229         if (request < sd->level) {
6230                 /* turn off idle balance on this domain */
6231                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6232         } else {
6233                 /* turn on idle balance on this domain */
6234                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6235         }
6236 }
6237
6238 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6239 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6240
6241 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6242                                  const struct cpumask *cpu_map)
6243 {
6244         switch (what) {
6245         case sa_rootdomain:
6246                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6247                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6248         case sa_sd:
6249                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6250         case sa_sd_storage:
6251                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6252         case sa_none:
6253                 break;
6254         }
6255 }
6256
6257 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6258                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6259 {
6260         memset(d, 0, sizeof(*d));
6261
6262         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6263                 return sa_sd_storage;
6264         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6265         if (!d->sd)
6266                 return sa_sd_storage;
6267         d->rd = alloc_rootdomain();
6268         if (!d->rd)
6269                 return sa_sd;
6270         return sa_rootdomain;
6271 }
6272
6273 /*
6274  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6275  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6276  * will not free the data we're using.
6277  */
6278 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6279 {
6280         struct sd_data *sdd = sd->private;
6281
6282         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6283         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6284
6285         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6286                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6287
6288         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6289                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6290 }
6291
6292 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6293 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6294 {
6295         return topology_thread_cpumask(cpu);
6296 }
6297 #endif
6298
6299 /*
6300  * Topology list, bottom-up.
6301  */
6302 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6303 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6304         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6305 #endif
6306 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6307         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6308 #endif
6309 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6310         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6311 #endif
6312         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6313 #ifdef CONFIG_NUMA
6314         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6315         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6316 #endif
6317         { NULL, },
6318 };
6319
6320 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6321
6322 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6323 {
6324         struct sched_domain_topology_level *tl;
6325         int j;
6326
6327         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6328                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6329
6330                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6331                 if (!sdd->sd)
6332                         return -ENOMEM;
6333
6334                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6335                 if (!sdd->sg)
6336                         return -ENOMEM;
6337
6338                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6339                 if (!sdd->sgp)
6340                         return -ENOMEM;
6341
6342                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6343                         struct sched_domain *sd;
6344                         struct sched_group *sg;
6345                         struct sched_group_power *sgp;
6346
6347                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6348                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6349                         if (!sd)
6350                                 return -ENOMEM;
6351
6352                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6353
6354                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6355                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6356                         if (!sg)
6357                                 return -ENOMEM;
6358
6359                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6360
6361                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6362                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6363                         if (!sgp)
6364                                 return -ENOMEM;
6365
6366                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6367                 }
6368         }
6369
6370         return 0;
6371 }
6372
6373 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6374 {
6375         struct sched_domain_topology_level *tl;
6376         int j;
6377
6378         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6379                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6380
6381                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6382                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6383                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6384                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
6385                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6386                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6387                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6388                 }
6389                 free_percpu(sdd->sd);
6390                 free_percpu(sdd->sg);
6391                 free_percpu(sdd->sgp);
6392         }
6393 }
6394
6395 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6396                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6397                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6398                 int cpu)
6399 {
6400         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6401         if (!sd)
6402                 return child;
6403
6404         set_domain_attribute(sd, attr);
6405         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6406         if (child) {
6407                 sd->level = child->level + 1;
6408                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6409                 child->parent = sd;
6410         }
6411         sd->child = child;
6412
6413         return sd;
6414 }
6415
6416 /*
6417  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6418  * to the individual cpus
6419  */
6420 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6421                                struct sched_domain_attr *attr)
6422 {
6423         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6424         struct sched_domain *sd;
6425         struct s_data d;
6426         int i, ret = -ENOMEM;
6427
6428         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6429         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6430                 goto error;
6431
6432         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6433         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6434                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6435
6436                 sd = NULL;
6437                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6438                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6439                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6440                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6441                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6442                                 break;
6443                 }
6444
6445                 while (sd->child)
6446                         sd = sd->child;
6447
6448                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6449         }
6450
6451         /* Build the groups for the domains */
6452         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6453                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6454                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6455                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6456                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6457                                         goto error;
6458                         } else {
6459                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6460                                         goto error;
6461                         }
6462                 }
6463         }
6464
6465         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6466         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6467                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6468                         continue;
6469
6470                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6471                         claim_allocations(i, sd);
6472                         init_sched_groups_power(i, sd);
6473                 }
6474         }
6475
6476         /* Attach the domains */
6477         rcu_read_lock();
6478         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6479                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6480                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6481         }
6482         rcu_read_unlock();
6483
6484         ret = 0;
6485 error:
6486         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6487         return ret;
6488 }
6489
6490 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6491 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6492 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6493                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6494
6495 /*
6496  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6497  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6498  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6499  */
6500 static cpumask_var_t fallback_doms;
6501
6502 /*
6503  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6504  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6505  * or 0 if it stayed the same.
6506  */
6507 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6508 {
6509         return 0;
6510 }
6511
6512 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6513 {
6514         int i;
6515         cpumask_var_t *doms;
6516
6517         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6518         if (!doms)
6519                 return NULL;
6520         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6521                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6522                         free_sched_domains(doms, i);
6523                         return NULL;
6524                 }
6525         }
6526         return doms;
6527 }
6528
6529 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6530 {
6531         unsigned int i;
6532         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6533                 free_cpumask_var(doms[i]);
6534         kfree(doms);
6535 }
6536
6537 /*
6538  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6539  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6540  * exclude other special cases in the future.
6541  */
6542 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6543 {
6544         int err;
6545
6546         arch_update_cpu_topology();
6547         ndoms_cur = 1;
6548         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6549         if (!doms_cur)
6550                 doms_cur = &fallback_doms;
6551         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6552         dattr_cur = NULL;
6553         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6554         register_sched_domain_sysctl();
6555
6556         return err;
6557 }
6558
6559 /*
6560  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6561  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6562  */
6563 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6564 {
6565         int i;
6566
6567         rcu_read_lock();
6568         for_each_cpu(i, cpu_map)
6569                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6570         rcu_read_unlock();
6571 }
6572
6573 /* handle null as "default" */
6574 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6575                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6576 {
6577         struct sched_domain_attr tmp;
6578
6579         /* fast path */
6580         if (!new && !cur)
6581                 return 1;
6582
6583         tmp = SD_ATTR_INIT;
6584         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6585                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6586                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6587 }
6588
6589 /*
6590  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6591  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6592  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6593  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6594  *
6595  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6596  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6597  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6598  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6599  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6600  * it as it is.
6601  *
6602  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6603  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6604  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6605  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6606  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6607  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6608  *
6609  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6610  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6611  * and it will not create the default domain.
6612  *
6613  * Call with hotplug lock held
6614  */
6615 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6616                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6617 {
6618         int i, j, n;
6619         int new_topology;
6620
6621         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6622
6623         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6624         unregister_sched_domain_sysctl();
6625
6626         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6627         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6628
6629         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6630
6631         /* Destroy deleted domains */
6632         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6633                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6634                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6635                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6636                                 goto match1;
6637                 }
6638                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6639                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6640 match1:
6641                 ;
6642         }
6643
6644         if (doms_new == NULL) {
6645                 ndoms_cur = 0;
6646                 doms_new = &fallback_doms;
6647                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6648                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6649         }
6650
6651         /* Build new domains */
6652         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6653                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6654                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6655                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6656                                 goto match2;
6657                 }
6658                 /* no match - add a new doms_new */
6659                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6660 match2:
6661                 ;
6662         }
6663
6664         /* Remember the new sched domains */
6665         if (doms_cur != &fallback_doms)
6666                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6667         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6668         doms_cur = doms_new;
6669         dattr_cur = dattr_new;
6670         ndoms_cur = ndoms_new;
6671
6672         register_sched_domain_sysctl();
6673
6674         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6675 }
6676
6677 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6678 static void reinit_sched_domains(void)
6679 {
6680         get_online_cpus();
6681
6682         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6683         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6684
6685         rebuild_sched_domains();
6686         put_online_cpus();
6687 }
6688
6689 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6690 {
6691         unsigned int level = 0;
6692
6693         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6694                 return -EINVAL;
6695
6696         /*
6697          * level is always be positive so don't check for
6698          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6699          * What happens on 0 or 1 byte write,
6700          * need to check for count as well?
6701          */
6702
6703         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6704                 return -EINVAL;
6705
6706         if (smt)
6707                 sched_smt_power_savings = level;
6708         else
6709                 sched_mc_power_savings = level;
6710
6711         reinit_sched_domains();
6712
6713         return count;
6714 }
6715
6716 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6717 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct device *dev,
6718                                            struct device_attribute *attr,
6719                                            char *buf)
6720 {
6721         return sprintf(buf, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6722 }
6723 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct device *dev,
6724                                             struct device_attribute *attr,
6725                                             const char *buf, size_t count)
6726 {
6727         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6728 }
6729 static DEVICE_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6730                    sched_mc_power_savings_show,
6731                    sched_mc_power_savings_store);
6732 #endif
6733
6734 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6735 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct device *dev,
6736                                             struct device_attribute *attr,
6737                                             char *buf)
6738 {
6739         return sprintf(buf, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6740 }
6741 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct device *dev,
6742                                             struct device_attribute *attr,
6743                                              const char *buf, size_t count)
6744 {
6745         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6746 }
6747 static DEVICE_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6748                    sched_smt_power_savings_show,
6749                    sched_smt_power_savings_store);
6750 #endif
6751
6752 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct device *dev)
6753 {
6754         int err = 0;
6755
6756 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6757         if (smt_capable())
6758                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_smt_power_savings);
6759 #endif
6760 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6761         if (!err && mc_capable())
6762                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_mc_power_savings);
6763 #endif
6764         return err;
6765 }
6766 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6767
6768 /*
6769  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6770  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6771  * around partition_sched_domains().
6772  */
6773 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6774                              void *hcpu)
6775 {
6776         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6777         case CPU_ONLINE:
6778         case CPU_DOWN_FAILED:
6779                 cpuset_update_active_cpus();
6780                 return NOTIFY_OK;
6781         default:
6782                 return NOTIFY_DONE;
6783         }
6784 }
6785
6786 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6787                                void *hcpu)
6788 {
6789         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6790         case CPU_DOWN_PREPARE:
6791                 cpuset_update_active_cpus();
6792                 return NOTIFY_OK;
6793         default:
6794                 return NOTIFY_DONE;
6795         }
6796 }
6797
6798 void __init sched_init_smp(void)
6799 {
6800         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6801
6802         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6803         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6804
6805         get_online_cpus();
6806         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6807         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6808         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6809         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6810                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6811         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6812         put_online_cpus();
6813
6814         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6815         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6816
6817         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6818         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6819
6820         init_hrtick();
6821
6822         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6823         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6824                 BUG();
6825         sched_init_granularity();
6826         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6827
6828         init_sched_rt_class();
6829 }
6830 #else
6831 void __init sched_init_smp(void)
6832 {
6833         sched_init_granularity();
6834 }
6835 #endif /* CONFIG_SMP */
6836
6837 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6838
6839 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6840 {
6841         return in_lock_functions(addr) ||
6842                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6843                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6844 }
6845
6846 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6847 struct task_group root_task_group;
6848 #endif
6849
6850 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6851
6852 void __init sched_init(void)
6853 {
6854         int i, j;
6855         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6856
6857 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6858         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6859 #endif
6860 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6861         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6862 #endif
6863 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6864         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6865 #endif
6866         if (alloc_size) {
6867                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6868
6869 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6870                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6871                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6872
6873                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6874                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6875
6876 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6877 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6878                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6879                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6880
6881                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6882                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6883
6884 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6885 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6886                 for_each_possible_cpu(i) {
6887                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6888                         ptr += cpumask_size();
6889                 }
6890 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6891         }
6892
6893 #ifdef CONFIG_SMP
6894         init_defrootdomain();
6895 #endif
6896
6897         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6898                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6899
6900 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6901         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6902                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6903 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6904
6905 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6906         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6907         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6908         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6909         autogroup_init(&init_task);
6910
6911 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6912
6913 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6914         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6915         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6916         /* Too early, not expected to fail */
6917         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6918 #endif
6919         for_each_possible_cpu(i) {
6920                 struct rq *rq;
6921
6922                 rq = cpu_rq(i);
6923                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6924                 rq->nr_running = 0;
6925                 rq->calc_load_active = 0;
6926                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6927                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6928                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6929 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6930                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6931                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6932                 /*
6933                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6934                  *
6935                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6936                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6937                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6938                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6939                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6940                  * (se->load.weight).
6941                  *
6942                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6943                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6944                  * then A0's share of the cpu resource is:
6945                  *
6946                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6947                  *
6948                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6949                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6950                  */
6951                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6952                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6953 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6954
6955                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6956 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6957                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6958                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6959 #endif
6960
6961                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6962                         rq->cpu_load[j] = 0;
6963
6964                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6965
6966 #ifdef CONFIG_SMP
6967                 rq->sd = NULL;
6968                 rq->rd = NULL;
6969                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6970                 rq->post_schedule = 0;
6971                 rq->active_balance = 0;
6972                 rq->next_balance = jiffies;
6973                 rq->push_cpu = 0;
6974                 rq->cpu = i;
6975                 rq->online = 0;
6976                 rq->idle_stamp = 0;
6977                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6978
6979                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6980
6981                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6982 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6983                 rq->nohz_flags = 0;
6984 #endif
6985 #endif
6986                 init_rq_hrtick(rq);
6987                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6988         }
6989
6990         set_load_weight(&init_task);
6991
6992 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6993         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6994 #endif
6995
6996 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6997         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6998 #endif
6999
7000         /*
7001          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7002          */
7003         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7004         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7005
7006         /*
7007          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7008          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7009          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7010          * when this runqueue becomes "idle".
7011          */
7012         init_idle(current, smp_processor_id());
7013
7014         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7015
7016         /*
7017          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7018          */
7019         current->sched_class = &fair_sched_class;
7020
7021 #ifdef CONFIG_SMP
7022         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7023         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7024         if (cpu_isolated_map == NULL)
7025                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7026 #endif
7027         init_sched_fair_class();
7028
7029         scheduler_running = 1;
7030 }
7031
7032 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7033 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7034 {
7035         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7036
7037         return (nested == preempt_offset);
7038 }
7039
7040 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7041 {
7042         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7043
7044         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7045         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7046             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7047                 return;
7048         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7049                 return;
7050         prev_jiffy = jiffies;
7051
7052         printk(KERN_ERR
7053                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7054                         file, line);
7055         printk(KERN_ERR
7056                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7057                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7058                         current->pid, current->comm);
7059
7060         debug_show_held_locks(current);
7061         if (irqs_disabled())
7062                 print_irqtrace_events(current);
7063         dump_stack();
7064 }
7065 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7066 #endif
7067
7068 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7069 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7070 {
7071         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7072         int old_prio = p->prio;
7073         int on_rq;
7074
7075         on_rq = p->on_rq;
7076         if (on_rq)
7077                 dequeue_task(rq, p, 0);
7078         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7079         if (on_rq) {
7080                 enqueue_task(rq, p, 0);
7081                 resched_task(rq->curr);
7082         }
7083
7084         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7085 }
7086
7087 void normalize_rt_tasks(void)
7088 {
7089         struct task_struct *g, *p;
7090         unsigned long flags;
7091         struct rq *rq;
7092
7093         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7094         do_each_thread(g, p) {
7095                 /*
7096                  * Only normalize user tasks:
7097                  */
7098                 if (!p->mm)
7099                         continue;
7100
7101                 p->se.exec_start                = 0;
7102 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7103                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7104                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7105                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7106 #endif
7107
7108                 if (!rt_task(p)) {
7109                         /*
7110                          * Renice negative nice level userspace
7111                          * tasks back to 0:
7112                          */
7113                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7114                                 set_user_nice(p, 0);
7115                         continue;
7116                 }
7117
7118                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7119                 rq = __task_rq_lock(p);
7120
7121                 normalize_task(rq, p);
7122
7123                 __task_rq_unlock(rq);
7124                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7125         } while_each_thread(g, p);
7126
7127         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7128 }
7129
7130 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7131
7132 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7133 /*
7134  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7135  *
7136  * They can only be called when the whole system has been
7137  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7138  * activity can take place. Using them for anything else would
7139  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7140  * under any other configuration.
7141  */
7142
7143 /**
7144  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7145  * @cpu: the processor in question.
7146  *
7147  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7148  */
7149 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7150 {
7151         return cpu_curr(cpu);
7152 }
7153
7154 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7155
7156 #ifdef CONFIG_IA64
7157 /**
7158  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7159  * @cpu: the processor in question.
7160  * @p: the task pointer to set.
7161  *
7162  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7163  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7164  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7165  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7166  * and caller must save the original value of the current task (see
7167  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7168  * re-starting the system.
7169  *
7170  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7171  */
7172 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7173 {
7174         cpu_curr(cpu) = p;
7175 }
7176
7177 #endif
7178
7179 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7180 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7181 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7182
7183 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7184 {
7185         free_fair_sched_group(tg);
7186         free_rt_sched_group(tg);
7187         autogroup_free(tg);
7188         kfree(tg);
7189 }
7190
7191 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7192 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7193 {
7194         struct task_group *tg;
7195         unsigned long flags;
7196
7197         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7198         if (!tg)
7199                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7200
7201         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7202                 goto err;
7203
7204         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7205                 goto err;
7206
7207         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7208         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7209
7210         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7211
7212         tg->parent = parent;
7213         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7214         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7215         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7216
7217         return tg;
7218
7219 err:
7220         free_sched_group(tg);
7221         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7222 }
7223
7224 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7225 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7226 {
7227         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7228         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7229 }
7230
7231 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7232 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7233 {
7234         unsigned long flags;
7235         int i;
7236
7237         /* end participation in shares distribution */
7238         for_each_possible_cpu(i)
7239                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7240
7241         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7242         list_del_rcu(&tg->list);
7243         list_del_rcu(&tg->siblings);
7244         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7245
7246         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7247         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7248 }
7249
7250 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7251  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7252  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7253  *      reflect its new group.
7254  */
7255 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7256 {
7257         int on_rq, running;
7258         unsigned long flags;
7259         struct rq *rq;
7260
7261         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7262
7263         running = task_current(rq, tsk);
7264         on_rq = tsk->on_rq;
7265
7266         if (on_rq)
7267                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7268         if (unlikely(running))
7269                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7270
7271 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7272         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7273                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7274         else
7275 #endif
7276                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7277
7278         if (unlikely(running))
7279                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7280         if (on_rq)
7281                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7282
7283         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7284 }
7285 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7286
7287 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7288 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7289 {
7290         if (runtime == RUNTIME_INF)
7291                 return 1ULL << 20;
7292
7293         return div64_u64(runtime << 20, period);
7294 }
7295 #endif
7296
7297 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7298 /*
7299  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7300  */
7301 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7302
7303 /* Must be called with tasklist_lock held */
7304 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7305 {
7306         struct task_struct *g, *p;
7307
7308         do_each_thread(g, p) {
7309                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7310                         return 1;
7311         } while_each_thread(g, p);
7312
7313         return 0;
7314 }
7315
7316 struct rt_schedulable_data {
7317         struct task_group *tg;
7318         u64 rt_period;
7319         u64 rt_runtime;
7320 };
7321
7322 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7323 {
7324         struct rt_schedulable_data *d = data;
7325         struct task_group *child;
7326         unsigned long total, sum = 0;
7327         u64 period, runtime;
7328
7329         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7330         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7331
7332         if (tg == d->tg) {
7333                 period = d->rt_period;
7334                 runtime = d->rt_runtime;
7335         }
7336
7337         /*
7338          * Cannot have more runtime than the period.
7339          */
7340         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7341                 return -EINVAL;
7342
7343         /*
7344          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7345          */
7346         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7347                 return -EBUSY;
7348
7349         total = to_ratio(period, runtime);
7350
7351         /*
7352          * Nobody can have more than the global setting allows.
7353          */
7354         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7355                 return -EINVAL;
7356
7357         /*
7358          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7359          */
7360         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7361                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7362                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7363
7364                 if (child == d->tg) {
7365                         period = d->rt_period;
7366                         runtime = d->rt_runtime;
7367                 }
7368
7369                 sum += to_ratio(period, runtime);
7370         }
7371
7372         if (sum > total)
7373                 return -EINVAL;
7374
7375         return 0;
7376 }
7377
7378 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7379 {
7380         int ret;
7381
7382         struct rt_schedulable_data data = {
7383                 .tg = tg,
7384                 .rt_period = period,
7385                 .rt_runtime = runtime,
7386         };
7387
7388         rcu_read_lock();
7389         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7390         rcu_read_unlock();
7391
7392         return ret;
7393 }
7394
7395 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7396                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7397 {
7398         int i, err = 0;
7399
7400         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7401         read_lock(&tasklist_lock);
7402         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7403         if (err)
7404                 goto unlock;
7405
7406         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7407         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7408         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7409
7410         for_each_possible_cpu(i) {
7411                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7412
7413                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7414                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7415                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7416         }
7417         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7418 unlock:
7419         read_unlock(&tasklist_lock);
7420         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7421
7422         return err;
7423 }
7424
7425 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7426 {
7427         u64 rt_runtime, rt_period;
7428
7429         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7430         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7431         if (rt_runtime_us < 0)
7432                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7433
7434         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7435 }
7436
7437 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7438 {
7439         u64 rt_runtime_us;
7440
7441         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7442                 return -1;
7443
7444         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7445         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7446         return rt_runtime_us;
7447 }
7448
7449 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7450 {
7451         u64 rt_runtime, rt_period;
7452
7453         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7454         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7455
7456         if (rt_period == 0)
7457                 return -EINVAL;
7458
7459         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7460 }
7461
7462 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7463 {
7464         u64 rt_period_us;
7465
7466         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7467         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7468         return rt_period_us;
7469 }
7470
7471 static int sched_rt_global_constraints(void)
7472 {
7473         u64 runtime, period;
7474         int ret = 0;
7475
7476         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7477                 return -EINVAL;
7478
7479         runtime = global_rt_runtime();
7480         period = global_rt_period();
7481
7482         /*
7483          * Sanity check on the sysctl variables.
7484          */
7485         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7486                 return -EINVAL;
7487
7488         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7489         read_lock(&tasklist_lock);
7490         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7491         read_unlock(&tasklist_lock);
7492         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7493
7494         return ret;
7495 }
7496
7497 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7498 {
7499         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7500         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7501                 return 0;
7502
7503         return 1;
7504 }
7505
7506 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7507 static int sched_rt_global_constraints(void)
7508 {
7509         unsigned long flags;
7510         int i;
7511
7512         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7513                 return -EINVAL;
7514
7515         /*
7516          * There's always some RT tasks in the root group
7517          * -- migration, kstopmachine etc..
7518          */
7519         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7520                 return -EBUSY;
7521
7522         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7523         for_each_possible_cpu(i) {
7524                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7525
7526                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7527                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7528                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7529         }
7530         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7531
7532         return 0;
7533 }
7534 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7535
7536 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7537                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7538                 loff_t *ppos)
7539 {
7540         int ret;
7541         int old_period, old_runtime;
7542         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7543
7544         mutex_lock(&mutex);
7545         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7546         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7547
7548         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7549
7550         if (!ret && write) {
7551                 ret = sched_rt_global_constraints();
7552                 if (ret) {
7553                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7554                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7555                 } else {
7556                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7557                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7558                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7559                 }
7560         }
7561         mutex_unlock(&mutex);
7562
7563         return ret;
7564 }
7565
7566 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7567
7568 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7569 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7570 {
7571         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7572                             struct task_group, css);
7573 }
7574
7575 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_create(struct cgroup *cgrp)
7576 {
7577         struct task_group *tg, *parent;
7578
7579         if (!cgrp->parent) {
7580                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7581                 return &root_task_group.css;
7582         }
7583
7584         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7585         tg = sched_create_group(parent);
7586         if (IS_ERR(tg))
7587                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7588
7589         return &tg->css;
7590 }
7591
7592 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup *cgrp)
7593 {
7594         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7595
7596         sched_destroy_group(tg);
7597 }
7598
7599 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7600                                  struct cgroup_taskset *tset)
7601 {
7602         struct task_struct *task;
7603
7604         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7605 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7606                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7607                         return -EINVAL;
7608 #else
7609                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7610                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7611                         return -EINVAL;
7612 #endif
7613         }
7614         return 0;
7615 }
7616
7617 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7618                               struct cgroup_taskset *tset)
7619 {
7620         struct task_struct *task;
7621
7622         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7623                 sched_move_task(task);
7624 }
7625
7626 static void
7627 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7628                 struct task_struct *task)
7629 {
7630         /*
7631          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7632          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7633          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7634          */
7635         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7636                 return;
7637
7638         sched_move_task(task);
7639 }
7640
7641 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7642 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7643                                 u64 shareval)
7644 {
7645         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7646 }
7647
7648 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7649 {
7650         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7651
7652         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7653 }
7654
7655 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7656 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7657
7658 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7659 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7660
7661 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7662
7663 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7664 {
7665         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7666         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7667
7668         if (tg == &root_task_group)
7669                 return -EINVAL;
7670
7671         /*
7672          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7673          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7674          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7675          */
7676         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7677                 return -EINVAL;
7678
7679         /*
7680          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7681          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7682          * feasibility.
7683          */
7684         if (period > max_cfs_quota_period)
7685                 return -EINVAL;
7686
7687         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7688         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7689         if (ret)
7690                 goto out_unlock;
7691
7692         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7693         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7694         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7695         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7696         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7697         cfs_b->quota = quota;
7698
7699         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7700         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7701         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7702                 /* force a reprogram */
7703                 cfs_b->timer_active = 0;
7704                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7705         }
7706         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7707
7708         for_each_possible_cpu(i) {
7709                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7710                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7711
7712                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7713                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7714                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7715
7716                 if (cfs_rq->throttled)
7717                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7718                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7719         }
7720 out_unlock:
7721         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7722
7723         return ret;
7724 }
7725
7726 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7727 {
7728         u64 quota, period;
7729
7730         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7731         if (cfs_quota_us < 0)
7732                 quota = RUNTIME_INF;
7733         else
7734                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7735
7736         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7737 }
7738
7739 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7740 {
7741         u64 quota_us;
7742
7743         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7744                 return -1;
7745
7746         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7747         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7748
7749         return quota_us;
7750 }
7751
7752 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7753 {
7754         u64 quota, period;
7755
7756         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7757         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7758
7759         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7760 }
7761
7762 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7763 {
7764         u64 cfs_period_us;
7765
7766         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7767         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7768
7769         return cfs_period_us;
7770 }
7771
7772 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7773 {
7774         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7775 }
7776
7777 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7778                                 s64 cfs_quota_us)
7779 {
7780         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7781 }
7782
7783 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7784 {
7785         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7786 }
7787
7788 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7789                                 u64 cfs_period_us)
7790 {
7791         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7792 }
7793
7794 struct cfs_schedulable_data {
7795         struct task_group *tg;
7796         u64 period, quota;
7797 };
7798
7799 /*
7800  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7801  * note: units are usecs
7802  */
7803 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7804                                struct cfs_schedulable_data *d)
7805 {
7806         u64 quota, period;
7807
7808         if (tg == d->tg) {
7809                 period = d->period;
7810                 quota = d->quota;
7811         } else {
7812                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7813                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7814         }
7815
7816         /* note: these should typically be equivalent */
7817         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7818                 return RUNTIME_INF;
7819
7820         return to_ratio(period, quota);
7821 }
7822
7823 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7824 {
7825         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7826         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7827         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7828
7829         if (!tg->parent) {
7830                 quota = RUNTIME_INF;
7831         } else {
7832                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7833
7834                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7835                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7836
7837                 /*
7838                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7839                  * limit is set
7840                  */
7841                 if (quota == RUNTIME_INF)
7842                         quota = parent_quota;
7843                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7844                         return -EINVAL;
7845         }
7846         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7847
7848         return 0;
7849 }
7850
7851 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7852 {
7853         int ret;
7854         struct cfs_schedulable_data data = {
7855                 .tg = tg,
7856                 .period = period,
7857                 .quota = quota,
7858         };
7859
7860         if (quota != RUNTIME_INF) {
7861                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7862                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7863         }
7864
7865         rcu_read_lock();
7866         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7867         rcu_read_unlock();
7868
7869         return ret;
7870 }
7871
7872 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7873                 struct cgroup_map_cb *cb)
7874 {
7875         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7876         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7877
7878         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7879         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7880         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7881
7882         return 0;
7883 }
7884 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7885 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7886
7887 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7888 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7889                                 s64 val)
7890 {
7891         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7892 }
7893
7894 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7895 {
7896         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7897 }
7898
7899 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7900                 u64 rt_period_us)
7901 {
7902         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7903 }
7904
7905 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7906 {
7907         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7908 }
7909 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7910
7911 static struct cftype cpu_files[] = {
7912 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7913         {
7914                 .name = "shares",
7915                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7916                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7917         },
7918 #endif
7919 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7920         {
7921                 .name = "cfs_quota_us",
7922                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7923                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7924         },
7925         {
7926                 .name = "cfs_period_us",
7927                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7928                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7929         },
7930         {
7931                 .name = "stat",
7932                 .read_map = cpu_stats_show,
7933         },
7934 #endif
7935 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7936         {
7937                 .name = "rt_runtime_us",
7938                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7939                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7940         },
7941         {
7942                 .name = "rt_period_us",
7943                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7944                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7945         },
7946 #endif
7947 };
7948
7949 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7950 {
7951         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7952 }
7953
7954 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7955         .name           = "cpu",
7956         .create         = cpu_cgroup_create,
7957         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7958         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7959         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7960         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7961         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7962         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7963         .early_init     = 1,
7964 };
7965
7966 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7967
7968 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7969
7970 /*
7971  * CPU accounting code for task groups.
7972  *
7973  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7974  * (balbir@in.ibm.com).
7975  */
7976
7977 /* create a new cpu accounting group */
7978 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(struct cgroup *cgrp)
7979 {
7980         struct cpuacct *ca;
7981
7982         if (!cgrp->parent)
7983                 return &root_cpuacct.css;
7984
7985         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7986         if (!ca)
7987                 goto out;
7988
7989         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7990         if (!ca->cpuusage)
7991                 goto out_free_ca;
7992
7993         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7994         if (!ca->cpustat)
7995                 goto out_free_cpuusage;
7996
7997         return &ca->css;
7998
7999 out_free_cpuusage:
8000         free_percpu(ca->cpuusage);
8001 out_free_ca:
8002         kfree(ca);
8003 out:
8004         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8005 }
8006
8007 /* destroy an existing cpu accounting group */
8008 static void cpuacct_destroy(struct cgroup *cgrp)
8009 {
8010         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8011
8012         free_percpu(ca->cpustat);
8013         free_percpu(ca->cpuusage);
8014         kfree(ca);
8015 }
8016
8017 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8018 {
8019         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8020         u64 data;
8021
8022 #ifndef CONFIG_64BIT
8023         /*
8024          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8025          */
8026         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8027         data = *cpuusage;
8028         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8029 #else
8030         data = *cpuusage;
8031 #endif
8032
8033         return data;
8034 }
8035
8036 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8037 {
8038         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8039
8040 #ifndef CONFIG_64BIT
8041         /*
8042          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8043          */
8044         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8045         *cpuusage = val;
8046         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8047 #else
8048         *cpuusage = val;
8049 #endif
8050 }
8051
8052 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8053 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8054 {
8055         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8056         u64 totalcpuusage = 0;
8057         int i;
8058
8059         for_each_present_cpu(i)
8060                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8061
8062         return totalcpuusage;
8063 }
8064
8065 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8066                                                                 u64 reset)
8067 {
8068         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8069         int err = 0;
8070         int i;
8071
8072         if (reset) {
8073                 err = -EINVAL;
8074                 goto out;
8075         }
8076
8077         for_each_present_cpu(i)
8078                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8079
8080 out:
8081         return err;
8082 }
8083
8084 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8085                                    struct seq_file *m)
8086 {
8087         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8088         u64 percpu;
8089         int i;
8090
8091         for_each_present_cpu(i) {
8092                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8093                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8094         }
8095         seq_printf(m, "\n");
8096         return 0;
8097 }
8098
8099 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8100         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8101         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8102 };
8103
8104 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8105                               struct cgroup_map_cb *cb)
8106 {
8107         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8108         int cpu;
8109         s64 val = 0;
8110
8111         for_each_online_cpu(cpu) {
8112                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8113                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8114                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8115         }
8116         val = cputime64_to_clock_t(val);
8117         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8118
8119         val = 0;
8120         for_each_online_cpu(cpu) {
8121                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8122                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8123                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8124                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8125         }
8126
8127         val = cputime64_to_clock_t(val);
8128         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8129
8130         return 0;
8131 }
8132
8133 static struct cftype files[] = {
8134         {
8135                 .name = "usage",
8136                 .read_u64 = cpuusage_read,
8137                 .write_u64 = cpuusage_write,
8138         },
8139         {
8140                 .name = "usage_percpu",
8141                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8142         },
8143         {
8144                 .name = "stat",
8145                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8146         },
8147 };
8148
8149 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8150 {
8151         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8152 }
8153
8154 /*
8155  * charge this task's execution time to its accounting group.
8156  *
8157  * called with rq->lock held.
8158  */
8159 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8160 {
8161         struct cpuacct *ca;
8162         int cpu;
8163
8164         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8165                 return;
8166
8167         cpu = task_cpu(tsk);
8168
8169         rcu_read_lock();
8170
8171         ca = task_ca(tsk);
8172
8173         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8174                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8175                 *cpuusage += cputime;
8176         }
8177
8178         rcu_read_unlock();
8179 }
8180
8181 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8182         .name = "cpuacct",
8183         .create = cpuacct_create,
8184         .destroy = cpuacct_destroy,
8185         .populate = cpuacct_populate,
8186         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8187 };
8188 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */