hmp: Use idle pull to perform forced up-migrations
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299
300
301 /*
302  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
303  */
304 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
305         __acquires(rq->lock)
306 {
307         struct rq *rq;
308
309         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
310
311         for (;;) {
312                 rq = task_rq(p);
313                 raw_spin_lock(&rq->lock);
314                 if (likely(rq == task_rq(p)))
315                         return rq;
316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
322  */
323 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
324         __acquires(p->pi_lock)
325         __acquires(rq->lock)
326 {
327         struct rq *rq;
328
329         for (;;) {
330                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
331                 rq = task_rq(p);
332                 raw_spin_lock(&rq->lock);
333                 if (likely(rq == task_rq(p)))
334                         return rq;
335                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
337         }
338 }
339
340 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
341         __releases(rq->lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344 }
345
346 static inline void
347 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
348         __releases(rq->lock)
349         __releases(p->pi_lock)
350 {
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
353 }
354
355 /*
356  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
357  */
358 static struct rq *this_rq_lock(void)
359         __acquires(rq->lock)
360 {
361         struct rq *rq;
362
363         local_irq_disable();
364         rq = this_rq();
365         raw_spin_lock(&rq->lock);
366
367         return rq;
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
371 /*
372  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
373  *
374  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
375  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
376  * reschedule event.
377  *
378  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
379  * rq->lock.
380  */
381
382 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
383 {
384         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
385                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
386 }
387
388 /*
389  * High-resolution timer tick.
390  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
391  */
392 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
393 {
394         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
395
396         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
397
398         raw_spin_lock(&rq->lock);
399         update_rq_clock(rq);
400         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
401         raw_spin_unlock(&rq->lock);
402
403         return HRTIMER_NORESTART;
404 }
405
406 #ifdef CONFIG_SMP
407 /*
408  * called from hardirq (IPI) context
409  */
410 static void __hrtick_start(void *arg)
411 {
412         struct rq *rq = arg;
413
414         raw_spin_lock(&rq->lock);
415         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
416         rq->hrtick_csd_pending = 0;
417         raw_spin_unlock(&rq->lock);
418 }
419
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
428         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
429
430         hrtimer_set_expires(timer, time);
431
432         if (rq == this_rq()) {
433                 hrtimer_restart(timer);
434         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
435                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
436                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
437         }
438 }
439
440 static int
441 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
442 {
443         int cpu = (int)(long)hcpu;
444
445         switch (action) {
446         case CPU_UP_CANCELED:
447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
448         case CPU_DOWN_PREPARE:
449         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
450         case CPU_DEAD:
451         case CPU_DEAD_FROZEN:
452                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
453                 return NOTIFY_OK;
454         }
455
456         return NOTIFY_DONE;
457 }
458
459 static __init void init_hrtick(void)
460 {
461         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
462 }
463 #else
464 /*
465  * Called to set the hrtick timer state.
466  *
467  * called with rq->lock held and irqs disabled
468  */
469 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
470 {
471         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
472                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
473 }
474
475 static inline void init_hrtick(void)
476 {
477 }
478 #endif /* CONFIG_SMP */
479
480 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
481 {
482 #ifdef CONFIG_SMP
483         rq->hrtick_csd_pending = 0;
484
485         rq->hrtick_csd.flags = 0;
486         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
487         rq->hrtick_csd.info = rq;
488 #endif
489
490         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
491         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
492 }
493 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
495 {
496 }
497
498 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
499 {
500 }
501
502 static inline void init_hrtick(void)
503 {
504 }
505 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
506
507 /*
508  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
509  *
510  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
511  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
512  * the target CPU.
513  */
514 #ifdef CONFIG_SMP
515 void resched_task(struct task_struct *p)
516 {
517         int cpu;
518
519         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
520
521         if (test_tsk_need_resched(p))
522                 return;
523
524         set_tsk_need_resched(p);
525
526         cpu = task_cpu(p);
527         if (cpu == smp_processor_id())
528                 return;
529
530         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
531         smp_mb();
532         if (!tsk_is_polling(p))
533                 smp_send_reschedule(cpu);
534 }
535
536 void resched_cpu(int cpu)
537 {
538         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
539         unsigned long flags;
540
541         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
542                 return;
543         resched_task(cpu_curr(cpu));
544         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
545 }
546
547 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
548 /*
549  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
550  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
551  *
552  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
553  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
554  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
555  */
556 int get_nohz_timer_target(void)
557 {
558         int cpu = smp_processor_id();
559         int i;
560         struct sched_domain *sd;
561
562         rcu_read_lock();
563         for_each_domain(cpu, sd) {
564                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
565                         if (!idle_cpu(i)) {
566                                 cpu = i;
567                                 goto unlock;
568                         }
569                 }
570         }
571 unlock:
572         rcu_read_unlock();
573         return cpu;
574 }
575 /*
576  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
577  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
578  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
579  * idle system the next event might even be infinite time into the
580  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
581  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
582  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
583  * wheel for the next timer event.
584  */
585 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
586 {
587         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
588
589         if (cpu == smp_processor_id())
590                 return;
591
592         /*
593          * This is safe, as this function is called with the timer
594          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
595          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
596          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
597          * timer into account automatically.
598          */
599         if (rq->curr != rq->idle)
600                 return;
601
602         /*
603          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
604          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
605          * idle task through an additional NOOP schedule()
606          */
607         set_tsk_need_resched(rq->idle);
608
609         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
610         smp_mb();
611         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
612                 smp_send_reschedule(cpu);
613 }
614
615 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
616 {
617         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
618                 if (cpu != smp_processor_id() ||
619                     tick_nohz_tick_stopped())
620                         smp_send_reschedule(cpu);
621                 return true;
622         }
623
624         return false;
625 }
626
627 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
628 {
629         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
630                 wake_up_idle_cpu(cpu);
631 }
632
633 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
634 {
635         int cpu = smp_processor_id();
636
637         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
638                 return false;
639
640         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
641                 return true;
642
643         /*
644          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
645          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
646          */
647         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
648         return false;
649 }
650
651 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
652
653 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
654 {
655         return false;
656 }
657
658 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
659
660 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
661 bool sched_can_stop_tick(void)
662 {
663        struct rq *rq;
664
665        rq = this_rq();
666
667        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
668        smp_rmb();
669
670        /* More than one running task need preemption */
671        if (rq->nr_running > 1)
672                return false;
673
674        return true;
675 }
676 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
677
678 void sched_avg_update(struct rq *rq)
679 {
680         s64 period = sched_avg_period();
681
682         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
683                 /*
684                  * Inline assembly required to prevent the compiler
685                  * optimising this loop into a divmod call.
686                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
687                  */
688                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
689                 rq->age_stamp += period;
690                 rq->rt_avg /= 2;
691         }
692 }
693
694 #else /* !CONFIG_SMP */
695 void resched_task(struct task_struct *p)
696 {
697         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
698         set_tsk_need_resched(p);
699 }
700 #endif /* CONFIG_SMP */
701
702 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
703                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
704 /*
705  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
706  * node and @up when leaving it for the final time.
707  *
708  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
709  */
710 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
711                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
712 {
713         struct task_group *parent, *child;
714         int ret;
715
716         parent = from;
717
718 down:
719         ret = (*down)(parent, data);
720         if (ret)
721                 goto out;
722         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
723                 parent = child;
724                 goto down;
725
726 up:
727                 continue;
728         }
729         ret = (*up)(parent, data);
730         if (ret || parent == from)
731                 goto out;
732
733         child = parent;
734         parent = parent->parent;
735         if (parent)
736                 goto up;
737 out:
738         return ret;
739 }
740
741 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
742 {
743         return 0;
744 }
745 #endif
746
747 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
748 {
749         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
750         struct load_weight *load = &p->se.load;
751
752         /*
753          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
754          */
755         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
756                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
757                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
758                 return;
759         }
760
761         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
762         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
763 }
764
765 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
766 {
767         update_rq_clock(rq);
768         sched_info_queued(p);
769         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
770 }
771
772 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
773 {
774         update_rq_clock(rq);
775         sched_info_dequeued(p);
776         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
780 {
781         if (task_contributes_to_load(p))
782                 rq->nr_uninterruptible--;
783
784         enqueue_task(rq, p, flags);
785 }
786
787 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
788 {
789         if (task_contributes_to_load(p))
790                 rq->nr_uninterruptible++;
791
792         dequeue_task(rq, p, flags);
793 }
794
795 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
796 {
797 /*
798  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
799  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
800  */
801 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
802         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
803 #endif
804 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
805         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
806
807         /*
808          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
809          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
810          * {soft,}irq region.
811          *
812          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
813          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
814          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
815          * monotonic.
816          *
817          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
818          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
819          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
820          * atomic ops.
821          */
822         if (irq_delta > delta)
823                 irq_delta = delta;
824
825         rq->prev_irq_time += irq_delta;
826         delta -= irq_delta;
827 #endif
828 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
829         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
830                 u64 st;
831
832                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
833                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
834
835                 if (unlikely(steal > delta))
836                         steal = delta;
837
838                 st = steal_ticks(steal);
839                 steal = st * TICK_NSEC;
840
841                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
842
843                 delta -= steal;
844         }
845 #endif
846
847         rq->clock_task += delta;
848
849 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
850         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
851                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
852 #endif
853 }
854
855 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
856 {
857         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
858         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
859
860         if (stop) {
861                 /*
862                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
863                  * userspace knows about and won't get confused about.
864                  *
865                  * Also, it will make PI more or less work without too
866                  * much confusion -- but then, stop work should not
867                  * rely on PI working anyway.
868                  */
869                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
870
871                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
872         }
873
874         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
875
876         if (old_stop) {
877                 /*
878                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
879                  * it can die in pieces.
880                  */
881                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
882         }
883 }
884
885 /*
886  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
887  */
888 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
889 {
890         return p->static_prio;
891 }
892
893 /*
894  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
895  * without taking RT-inheritance into account. Might be
896  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
897  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
898  * estimator recalculates.
899  */
900 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
901 {
902         int prio;
903
904         if (task_has_rt_policy(p))
905                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
906         else
907                 prio = __normal_prio(p);
908         return prio;
909 }
910
911 /*
912  * Calculate the current priority, i.e. the priority
913  * taken into account by the scheduler. This value might
914  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
915  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
916  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
917  */
918 static int effective_prio(struct task_struct *p)
919 {
920         p->normal_prio = normal_prio(p);
921         /*
922          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
923          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
924          * to the normal priority:
925          */
926         if (!rt_prio(p->prio))
927                 return p->normal_prio;
928         return p->prio;
929 }
930
931 /**
932  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
933  * @p: the task in question.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio)
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(task_migration_notifier);
978
979 void register_task_migration_notifier(struct notifier_block *n)
980 {
981         atomic_notifier_chain_register(&task_migration_notifier, n);
982 }
983
984 #ifdef CONFIG_SMP
985 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
986 {
987 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
988         /*
989          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
990          * ttwu() will sort out the placement.
991          */
992         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
993                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
994
995 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
996         /*
997          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
998          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
999          *
1000          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1001          * see task_group().
1002          *
1003          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1004          * task_rq_lock().
1005          */
1006         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1007                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1008 #endif
1009 #endif
1010
1011         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1012
1013         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1014                 struct task_migration_notifier tmn;
1015
1016                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1017                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1018                 p->se.nr_migrations++;
1019                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1020
1021                 tmn.task = p;
1022                 tmn.from_cpu = task_cpu(p);
1023                 tmn.to_cpu = new_cpu;
1024
1025                 atomic_notifier_call_chain(&task_migration_notifier, 0, &tmn);
1026         }
1027
1028         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1029 }
1030
1031 struct migration_arg {
1032         struct task_struct *task;
1033         int dest_cpu;
1034 };
1035
1036 static int migration_cpu_stop(void *data);
1037
1038 /*
1039  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1040  *
1041  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1042  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1043  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1044  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1045  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1046  * @p has remained unscheduled the whole time.
1047  *
1048  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1049  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1050  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1051  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1052  * waiting to become inactive.
1053  */
1054 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1055 {
1056         unsigned long flags;
1057         int running, on_rq;
1058         unsigned long ncsw;
1059         struct rq *rq;
1060
1061         for (;;) {
1062                 /*
1063                  * We do the initial early heuristics without holding
1064                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1065                  * the runqueue lock when things look like they will
1066                  * work out!
1067                  */
1068                 rq = task_rq(p);
1069
1070                 /*
1071                  * If the task is actively running on another CPU
1072                  * still, just relax and busy-wait without holding
1073                  * any locks.
1074                  *
1075                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1076                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1077                  * But we don't care, since "task_running()" will
1078                  * return false if the runqueue has changed and p
1079                  * is actually now running somewhere else!
1080                  */
1081                 while (task_running(rq, p)) {
1082                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1083                                 return 0;
1084                         cpu_relax();
1085                 }
1086
1087                 /*
1088                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1089                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1090                  * just go back and repeat.
1091                  */
1092                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1093                 trace_sched_wait_task(p);
1094                 running = task_running(rq, p);
1095                 on_rq = p->on_rq;
1096                 ncsw = 0;
1097                 if (!match_state || p->state == match_state)
1098                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1099                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1100
1101                 /*
1102                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1103                  */
1104                 if (unlikely(!ncsw))
1105                         break;
1106
1107                 /*
1108                  * Was it really running after all now that we
1109                  * checked with the proper locks actually held?
1110                  *
1111                  * Oops. Go back and try again..
1112                  */
1113                 if (unlikely(running)) {
1114                         cpu_relax();
1115                         continue;
1116                 }
1117
1118                 /*
1119                  * It's not enough that it's not actively running,
1120                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1121                  * preempted!
1122                  *
1123                  * So if it was still runnable (but just not actively
1124                  * running right now), it's preempted, and we should
1125                  * yield - it could be a while.
1126                  */
1127                 if (unlikely(on_rq)) {
1128                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1129
1130                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1131                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1132                         continue;
1133                 }
1134
1135                 /*
1136                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1137                  * runnable, which means that it will never become
1138                  * running in the future either. We're all done!
1139                  */
1140                 break;
1141         }
1142
1143         return ncsw;
1144 }
1145
1146 /***
1147  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1148  * @p: the to-be-kicked thread
1149  *
1150  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1151  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1152  *
1153  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1154  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1155  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1156  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1157  * achieved as well.
1158  */
1159 void kick_process(struct task_struct *p)
1160 {
1161         int cpu;
1162
1163         preempt_disable();
1164         cpu = task_cpu(p);
1165         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1166                 smp_send_reschedule(cpu);
1167         preempt_enable();
1168 }
1169 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1170 #endif /* CONFIG_SMP */
1171
1172 #ifdef CONFIG_SMP
1173 /*
1174  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1175  */
1176 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1177 {
1178         int nid = cpu_to_node(cpu);
1179         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1180         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1181         int dest_cpu;
1182
1183         /*
1184          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1185          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1186          * select the cpu on the other node.
1187          */
1188         if (nid != -1) {
1189                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1190
1191                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1192                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1193                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1194                                 continue;
1195                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1196                                 continue;
1197                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1198                                 return dest_cpu;
1199                 }
1200         }
1201
1202         for (;;) {
1203                 /* Any allowed, online CPU? */
1204                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1205                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1206                                 continue;
1207                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1208                                 continue;
1209                         goto out;
1210                 }
1211
1212                 switch (state) {
1213                 case cpuset:
1214                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1215                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1216                         state = possible;
1217                         break;
1218
1219                 case possible:
1220                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1221                         state = fail;
1222                         break;
1223
1224                 case fail:
1225                         BUG();
1226                         break;
1227                 }
1228         }
1229
1230 out:
1231         if (state != cpuset) {
1232                 /*
1233                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1234                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1235                  * leave kernel.
1236                  */
1237                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1238                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1239                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1240                 }
1241         }
1242
1243         return dest_cpu;
1244 }
1245
1246 /*
1247  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1248  */
1249 static inline
1250 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1251 {
1252         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1253
1254         /*
1255          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1256          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1257          * cpu.
1258          *
1259          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1260          *
1261          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1262          *   not worry about this generic constraint ]
1263          */
1264         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1265                      !cpu_online(cpu)))
1266                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1267
1268         return cpu;
1269 }
1270
1271 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1272 {
1273         s64 diff = sample - *avg;
1274         *avg += diff >> 3;
1275 }
1276 #endif
1277
1278 static void
1279 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1280 {
1281 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1282         struct rq *rq = this_rq();
1283
1284 #ifdef CONFIG_SMP
1285         int this_cpu = smp_processor_id();
1286
1287         if (cpu == this_cpu) {
1288                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1289                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1290         } else {
1291                 struct sched_domain *sd;
1292
1293                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1294                 rcu_read_lock();
1295                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1296                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1297                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1298                                 break;
1299                         }
1300                 }
1301                 rcu_read_unlock();
1302         }
1303
1304         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1305                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1306
1307 #endif /* CONFIG_SMP */
1308
1309         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1310         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1311
1312         if (wake_flags & WF_SYNC)
1313                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1314
1315 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1316 }
1317
1318 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1319 {
1320         activate_task(rq, p, en_flags);
1321         p->on_rq = 1;
1322
1323         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1324         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1325                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1330  */
1331 static void
1332 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1333 {
1334         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1335         trace_sched_wakeup(p, true);
1336
1337         p->state = TASK_RUNNING;
1338 #ifdef CONFIG_SMP
1339         if (p->sched_class->task_woken)
1340                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1341
1342         if (rq->idle_stamp) {
1343                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1344                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1345
1346                 if (delta > max)
1347                         rq->avg_idle = max;
1348                 else
1349                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1350                 rq->idle_stamp = 0;
1351         }
1352 #endif
1353 }
1354
1355 static void
1356 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1357 {
1358 #ifdef CONFIG_SMP
1359         if (p->sched_contributes_to_load)
1360                 rq->nr_uninterruptible--;
1361 #endif
1362
1363         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1364         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1369  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1370  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1371  * the task is still ->on_rq.
1372  */
1373 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1374 {
1375         struct rq *rq;
1376         int ret = 0;
1377
1378         rq = __task_rq_lock(p);
1379         if (p->on_rq) {
1380                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1381                 ret = 1;
1382         }
1383         __task_rq_unlock(rq);
1384
1385         return ret;
1386 }
1387
1388 #ifdef CONFIG_SMP
1389 static void sched_ttwu_pending(void)
1390 {
1391         struct rq *rq = this_rq();
1392         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1393         struct task_struct *p;
1394
1395         raw_spin_lock(&rq->lock);
1396
1397         while (llist) {
1398                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1399                 llist = llist_next(llist);
1400                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1401         }
1402
1403         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1404 }
1405
1406 void scheduler_ipi(void)
1407 {
1408         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1409                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1410                         && !got_nohz_idle_kick()
1411 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
1412                         && !this_rq()->wake_for_idle_pull
1413 #endif
1414                         )
1415                 return;
1416
1417         /*
1418          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1419          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1420          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1421          * we do call them.
1422          *
1423          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1424          * properly.
1425          *
1426          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1427          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1428          * somewhat pessimize the simple resched case.
1429          */
1430         irq_enter();
1431         tick_nohz_full_check();
1432         sched_ttwu_pending();
1433
1434         /*
1435          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1436          */
1437         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1438                 this_rq()->idle_balance = 1;
1439                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1440         }
1441 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
1442         else if (unlikely(this_rq()->wake_for_idle_pull))
1443                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1444 #endif
1445
1446         irq_exit();
1447 }
1448
1449 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1450 {
1451         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1452                 smp_send_reschedule(cpu);
1453 }
1454
1455 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1456 {
1457         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1458 }
1459 #endif /* CONFIG_SMP */
1460
1461 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1462 {
1463         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1464
1465 #if defined(CONFIG_SMP)
1466         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1467                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1468                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1469                 return;
1470         }
1471 #endif
1472
1473         raw_spin_lock(&rq->lock);
1474         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1475         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1476 }
1477
1478 /**
1479  * try_to_wake_up - wake up a thread
1480  * @p: the thread to be awakened
1481  * @state: the mask of task states that can be woken
1482  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1483  *
1484  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1485  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1486  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1487  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1488  * runnable without the overhead of this.
1489  *
1490  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1491  * or @state didn't match @p's state.
1492  */
1493 static int
1494 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1495 {
1496         unsigned long flags;
1497         int cpu, success = 0;
1498
1499         smp_wmb();
1500         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1501         if (!(p->state & state))
1502                 goto out;
1503
1504         success = 1; /* we're going to change ->state */
1505         cpu = task_cpu(p);
1506
1507         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1508                 goto stat;
1509
1510 #ifdef CONFIG_SMP
1511         /*
1512          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1513          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1514          */
1515         while (p->on_cpu)
1516                 cpu_relax();
1517         /*
1518          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1519          */
1520         smp_rmb();
1521
1522         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1523         p->state = TASK_WAKING;
1524
1525         if (p->sched_class->task_waking)
1526                 p->sched_class->task_waking(p);
1527
1528         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1529         if (task_cpu(p) != cpu) {
1530                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1531                 set_task_cpu(p, cpu);
1532         }
1533 #endif /* CONFIG_SMP */
1534
1535         ttwu_queue(p, cpu);
1536 stat:
1537         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1538 out:
1539         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1540
1541         return success;
1542 }
1543
1544 /**
1545  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1546  * @p: the thread to be awakened
1547  *
1548  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1549  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1550  * the current task.
1551  */
1552 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1553 {
1554         struct rq *rq = task_rq(p);
1555
1556         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1557             WARN_ON_ONCE(p == current))
1558                 return;
1559
1560         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1561
1562         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1563                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1564                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1565                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1566         }
1567
1568         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1569                 goto out;
1570
1571         if (!p->on_rq)
1572                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1573
1574         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1575         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1576 out:
1577         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1578 }
1579
1580 /**
1581  * wake_up_process - Wake up a specific process
1582  * @p: The process to be woken up.
1583  *
1584  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1585  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1586  * running.
1587  *
1588  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1589  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1590  */
1591 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1592 {
1593         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1594         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1595 }
1596 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1597
1598 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1599 {
1600         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1601 }
1602
1603 /*
1604  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1605  * p is forked by current.
1606  *
1607  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1608  */
1609 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1610 {
1611         p->on_rq                        = 0;
1612
1613         p->se.on_rq                     = 0;
1614         p->se.exec_start                = 0;
1615         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1616         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1617         p->se.nr_migrations             = 0;
1618         p->se.vruntime                  = 0;
1619         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1620
1621 /*
1622  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
1623  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
1624  * load-balance).
1625  */
1626 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1627         p->se.avg.runnable_avg_period = 0;
1628         p->se.avg.runnable_avg_sum = 0;
1629 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
1630         /* keep LOAD_AVG_MAX in sync with fair.c if load avg series is changed */
1631 #define LOAD_AVG_MAX 47742
1632         if (p->mm) {
1633                 p->se.avg.hmp_last_up_migration = 0;
1634                 p->se.avg.hmp_last_down_migration = 0;
1635                 p->se.avg.load_avg_ratio = 1023;
1636                 p->se.avg.load_avg_contrib =
1637                                 (1023 * scale_load_down(p->se.load.weight));
1638                 p->se.avg.runnable_avg_period = LOAD_AVG_MAX;
1639                 p->se.avg.runnable_avg_sum = LOAD_AVG_MAX;
1640                 p->se.avg.usage_avg_sum = LOAD_AVG_MAX;
1641         }
1642 #endif
1643 #endif
1644 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1645         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1646 #endif
1647
1648         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1649
1650 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1651         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1652 #endif
1653
1654 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1655         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1656                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1657                 p->mm->numa_next_reset = jiffies;
1658                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1659         }
1660
1661         p->node_stamp = 0ULL;
1662         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1663         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1664         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1665         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1666 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1667 }
1668
1669 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1670 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1671 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1672 {
1673         if (enabled)
1674                 sched_feat_set("NUMA");
1675         else
1676                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1677 }
1678 #else
1679 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1680
1681 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1682 {
1683         numabalancing_enabled = enabled;
1684 }
1685 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1686 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1687
1688 /*
1689  * fork()/clone()-time setup:
1690  */
1691 void sched_fork(struct task_struct *p)
1692 {
1693         unsigned long flags;
1694         int cpu = get_cpu();
1695
1696         __sched_fork(p);
1697         /*
1698          * We mark the process as running here. This guarantees that
1699          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1700          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1701          */
1702         p->state = TASK_RUNNING;
1703
1704         /*
1705          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1706          */
1707         p->prio = current->normal_prio;
1708
1709         /*
1710          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1711          */
1712         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1713                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1714                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1715                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1716                         p->rt_priority = 0;
1717                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1718                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1719
1720                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1721                 set_load_weight(p);
1722
1723                 /*
1724                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1725                  * fulfilled its duty:
1726                  */
1727                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1728         }
1729
1730         if (!rt_prio(p->prio))
1731                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1732
1733         if (p->sched_class->task_fork)
1734                 p->sched_class->task_fork(p);
1735
1736         /*
1737          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1738          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1739          * is ran before sched_fork().
1740          *
1741          * Silence PROVE_RCU.
1742          */
1743         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1744         set_task_cpu(p, cpu);
1745         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1746
1747 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1748         if (likely(sched_info_on()))
1749                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1750 #endif
1751 #if defined(CONFIG_SMP)
1752         p->on_cpu = 0;
1753 #endif
1754 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1755         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1756         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1757 #endif
1758 #ifdef CONFIG_SMP
1759         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1760 #endif
1761
1762         put_cpu();
1763 }
1764
1765 /*
1766  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1767  *
1768  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1769  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1770  * on the runqueue and wakes it.
1771  */
1772 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1773 {
1774         unsigned long flags;
1775         struct rq *rq;
1776
1777         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1778 #ifdef CONFIG_SMP
1779         /*
1780          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1781          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1782          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1783          */
1784         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1785 #endif
1786
1787         rq = __task_rq_lock(p);
1788         activate_task(rq, p, 0);
1789         p->on_rq = 1;
1790         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1791         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1792 #ifdef CONFIG_SMP
1793         if (p->sched_class->task_woken)
1794                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1795 #endif
1796         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1797 }
1798
1799 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1800
1801 /**
1802  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1803  * @notifier: notifier struct to register
1804  */
1805 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1806 {
1807         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1808 }
1809 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1810
1811 /**
1812  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1813  * @notifier: notifier struct to unregister
1814  *
1815  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1816  */
1817 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1818 {
1819         hlist_del(&notifier->link);
1820 }
1821 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1822
1823 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1824 {
1825         struct preempt_notifier *notifier;
1826
1827         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1828                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1829 }
1830
1831 static void
1832 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1833                                  struct task_struct *next)
1834 {
1835         struct preempt_notifier *notifier;
1836
1837         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1838                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1839 }
1840
1841 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1842
1843 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1844 {
1845 }
1846
1847 static void
1848 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1849                                  struct task_struct *next)
1850 {
1851 }
1852
1853 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1854
1855 /**
1856  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1857  * @rq: the runqueue preparing to switch
1858  * @prev: the current task that is being switched out
1859  * @next: the task we are going to switch to.
1860  *
1861  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1862  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1863  * switch.
1864  *
1865  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1866  * hooks.
1867  */
1868 static inline void
1869 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1870                     struct task_struct *next)
1871 {
1872         trace_sched_switch(prev, next);
1873         sched_info_switch(prev, next);
1874         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1875         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1876         prepare_lock_switch(rq, next);
1877         prepare_arch_switch(next);
1878 }
1879
1880 /**
1881  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1882  * @rq: runqueue associated with task-switch
1883  * @prev: the thread we just switched away from.
1884  *
1885  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1886  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1887  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1888  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1889  *
1890  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1891  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1892  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1893  * details.)
1894  */
1895 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1896         __releases(rq->lock)
1897 {
1898         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1899         long prev_state;
1900
1901         rq->prev_mm = NULL;
1902
1903         /*
1904          * A task struct has one reference for the use as "current".
1905          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1906          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1907          * the scheduled task must drop that reference.
1908          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1909          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1910          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1911          * be dropped twice.
1912          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1913          */
1914         prev_state = prev->state;
1915         vtime_task_switch(prev);
1916         finish_arch_switch(prev);
1917         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1918         finish_lock_switch(rq, prev);
1919         finish_arch_post_lock_switch();
1920
1921         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1922         if (mm)
1923                 mmdrop(mm);
1924         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1925                 /*
1926                  * Remove function-return probe instances associated with this
1927                  * task and put them back on the free list.
1928                  */
1929                 kprobe_flush_task(prev);
1930                 put_task_struct(prev);
1931         }
1932
1933         tick_nohz_task_switch(current);
1934 }
1935
1936 #ifdef CONFIG_SMP
1937
1938 /* assumes rq->lock is held */
1939 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1940 {
1941         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1942                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1943 }
1944
1945 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1946 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1947 {
1948         if (rq->post_schedule) {
1949                 unsigned long flags;
1950
1951                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1952                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1953                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1954                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1955
1956                 rq->post_schedule = 0;
1957         }
1958 }
1959
1960 #else
1961
1962 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1963 {
1964 }
1965
1966 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1967 {
1968 }
1969
1970 #endif
1971
1972 /**
1973  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1974  * @prev: the thread we just switched away from.
1975  */
1976 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1977         __releases(rq->lock)
1978 {
1979         struct rq *rq = this_rq();
1980
1981         finish_task_switch(rq, prev);
1982
1983         /*
1984          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1985          * task_switch?
1986          */
1987         post_schedule(rq);
1988
1989 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1990         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1991         preempt_enable();
1992 #endif
1993         if (current->set_child_tid)
1994                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1995 }
1996
1997 /*
1998  * context_switch - switch to the new MM and the new
1999  * thread's register state.
2000  */
2001 static inline void
2002 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2003                struct task_struct *next)
2004 {
2005         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2006
2007         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2008
2009         mm = next->mm;
2010         oldmm = prev->active_mm;
2011         /*
2012          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2013          * combine the page table reload and the switch backend into
2014          * one hypercall.
2015          */
2016         arch_start_context_switch(prev);
2017
2018         if (!mm) {
2019                 next->active_mm = oldmm;
2020                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2021                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2022         } else
2023                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2024
2025         if (!prev->mm) {
2026                 prev->active_mm = NULL;
2027                 rq->prev_mm = oldmm;
2028         }
2029         /*
2030          * Since the runqueue lock will be released by the next
2031          * task (which is an invalid locking op but in the case
2032          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2033          * do an early lockdep release here:
2034          */
2035 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2036         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2037 #endif
2038
2039         context_tracking_task_switch(prev, next);
2040         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2041         switch_to(prev, next, prev);
2042
2043         barrier();
2044         /*
2045          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2046          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2047          * frame will be invalid.
2048          */
2049         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2050 }
2051
2052 /*
2053  * nr_running and nr_context_switches:
2054  *
2055  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2056  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2057  */
2058 unsigned long nr_running(void)
2059 {
2060         unsigned long i, sum = 0;
2061
2062         for_each_online_cpu(i)
2063                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2064
2065         return sum;
2066 }
2067
2068 unsigned long long nr_context_switches(void)
2069 {
2070         int i;
2071         unsigned long long sum = 0;
2072
2073         for_each_possible_cpu(i)
2074                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2075
2076         return sum;
2077 }
2078
2079 unsigned long nr_iowait(void)
2080 {
2081         unsigned long i, sum = 0;
2082
2083         for_each_possible_cpu(i)
2084                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2085
2086         return sum;
2087 }
2088
2089 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2090 {
2091         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2092         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2093 }
2094
2095 unsigned long this_cpu_load(void)
2096 {
2097         struct rq *this = this_rq();
2098         return this->cpu_load[0];
2099 }
2100
2101
2102 /*
2103  * Global load-average calculations
2104  *
2105  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
2106  * in order to minimize overhead.
2107  *
2108  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
2109  * nr_uninterruptible.
2110  *
2111  * Once every LOAD_FREQ:
2112  *
2113  *   nr_active = 0;
2114  *   for_each_possible_cpu(cpu)
2115  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
2116  *
2117  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2118  *
2119  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2120  *
2121  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2122  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2123  *    to calculating nr_active.
2124  *
2125  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2126  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2127  *
2128  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2129  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2130  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2131  *
2132  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2133  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2134  *    cpu to have completed this task.
2135  *
2136  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2137  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2138  *
2139  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2140  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2141  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2142  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2143  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2144  *    all cpus yields the correct result.
2145  *
2146  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2147  */
2148
2149 /* Variables and functions for calc_load */
2150 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2151 static unsigned long calc_load_update;
2152 unsigned long avenrun[3];
2153 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2154
2155 /**
2156  * get_avenrun - get the load average array
2157  * @loads:      pointer to dest load array
2158  * @offset:     offset to add
2159  * @shift:      shift count to shift the result left
2160  *
2161  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2162  */
2163 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2164 {
2165         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2166         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2167         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2168 }
2169
2170 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2171 {
2172         long nr_active, delta = 0;
2173
2174         nr_active = this_rq->nr_running;
2175         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2176
2177         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2178                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2179                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2180         }
2181
2182         return delta;
2183 }
2184
2185 /*
2186  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2187  */
2188 static unsigned long
2189 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2190 {
2191         load *= exp;
2192         load += active * (FIXED_1 - exp);
2193         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2194         return load >> FSHIFT;
2195 }
2196
2197 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2198 /*
2199  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2200  *
2201  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2202  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2203  * NO_HZ.
2204  *
2205  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2206  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2207  * when we read the global state.
2208  *
2209  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2210  *
2211  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2212  *    contribution, causing under-accounting.
2213  *
2214  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2215  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2216  *
2217  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2218  *
2219  *        0s            5s            10s           15s
2220  *          +10           +10           +10           +10
2221  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2222  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2223  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2224  *
2225  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2226  *    accumlating the new one.
2227  *
2228  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2229  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2230  *    busy state.
2231  *
2232  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2233  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2234  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2235  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2236  *    LOAD_FREQ intervals.
2237  *
2238  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2239  */
2240 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2241 static int calc_load_idx;
2242
2243 static inline int calc_load_write_idx(void)
2244 {
2245         int idx = calc_load_idx;
2246
2247         /*
2248          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2249          * need to observe the new update time.
2250          */
2251         smp_rmb();
2252
2253         /*
2254          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2255          * next idle-delta.
2256          */
2257         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2258                 idx++;
2259
2260         return idx & 1;
2261 }
2262
2263 static inline int calc_load_read_idx(void)
2264 {
2265         return calc_load_idx & 1;
2266 }
2267
2268 void calc_load_enter_idle(void)
2269 {
2270         struct rq *this_rq = this_rq();
2271         long delta;
2272
2273         /*
2274          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2275          * into the pending idle delta.
2276          */
2277         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2278         if (delta) {
2279                 int idx = calc_load_write_idx();
2280                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2281         }
2282 }
2283
2284 void calc_load_exit_idle(void)
2285 {
2286         struct rq *this_rq = this_rq();
2287
2288         /*
2289          * If we're still before the sample window, we're done.
2290          */
2291         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2292                 return;
2293
2294         /*
2295          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2296          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2297          * sync up for the next window.
2298          */
2299         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2300         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2301                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2302 }
2303
2304 static long calc_load_fold_idle(void)
2305 {
2306         int idx = calc_load_read_idx();
2307         long delta = 0;
2308
2309         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2310                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2311
2312         return delta;
2313 }
2314
2315 /**
2316  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2317  *
2318  * @x:         base of the power
2319  * @frac_bits: fractional bits of @x
2320  * @n:         power to raise @x to.
2321  *
2322  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2323  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2324  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2325  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2326  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2327  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2328  * vector.
2329  */
2330 static unsigned long
2331 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2332 {
2333         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2334
2335         if (n) for (;;) {
2336                 if (n & 1) {
2337                         result *= x;
2338                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2339                         result >>= frac_bits;
2340                 }
2341                 n >>= 1;
2342                 if (!n)
2343                         break;
2344                 x *= x;
2345                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2346                 x >>= frac_bits;
2347         }
2348
2349         return result;
2350 }
2351
2352 /*
2353  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2354  *
2355  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2356  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2357  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2358  *
2359  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2360  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2361  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2362  *
2363  *  ...
2364  *
2365  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2366  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2367  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2368  *
2369  * [1] application of the geometric series:
2370  *
2371  *              n         1 - x^(n+1)
2372  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2373  *             i=0          1 - x
2374  */
2375 static unsigned long
2376 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2377             unsigned long active, unsigned int n)
2378 {
2379
2380         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2381 }
2382
2383 /*
2384  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2385  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2386  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2387  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2388  *
2389  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2390  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2391  */
2392 static void calc_global_nohz(void)
2393 {
2394         long delta, active, n;
2395
2396         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2397                 /*
2398                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2399                  */
2400                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2401                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2402
2403                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2404                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2405
2406                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2407                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2408                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2409
2410                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2411         }
2412
2413         /*
2414          * Flip the idle index...
2415          *
2416          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2417          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2418          * index, this avoids a double flip messing things up.
2419          */
2420         smp_wmb();
2421         calc_load_idx++;
2422 }
2423 #else /* !CONFIG_NO_HZ_COMMON */
2424
2425 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2426 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2427
2428 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
2429
2430 /*
2431  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2432  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2433  */
2434 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2435 {
2436         long active, delta;
2437
2438         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2439                 return;
2440
2441         /*
2442          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2443          */
2444         delta = calc_load_fold_idle();
2445         if (delta)
2446                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2447
2448         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2449         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2450
2451         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2452         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2453         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2454
2455         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2456
2457         /*
2458          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2459          */
2460         calc_global_nohz();
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2465  * active count.
2466  */
2467 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2468 {
2469         long delta;
2470
2471         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2472                 return;
2473
2474         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2475         if (delta)
2476                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2477
2478         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2479 }
2480
2481 /*
2482  * End of global load-average stuff
2483  */
2484
2485 /*
2486  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2487  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2488  *
2489  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2490  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2491  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2492  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2493  *
2494  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2495  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2496  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2497  *
2498  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2499  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2500  * particular idx is approximated to be zero.
2501  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2502  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2503  * based on 128 point scale.
2504  * Example:
2505  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2506  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2507  *
2508  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2509  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2510  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2511  */
2512 #define DEGRADE_SHIFT           7
2513 static const unsigned char
2514                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2515 static const unsigned char
2516                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2517                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2518                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2519                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2520                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2521                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2522
2523 /*
2524  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2525  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2526  * adding any new load.
2527  */
2528 static unsigned long
2529 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2530 {
2531         int j = 0;
2532
2533         if (!missed_updates)
2534                 return load;
2535
2536         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2537                 return 0;
2538
2539         if (idx == 1)
2540                 return load >> missed_updates;
2541
2542         while (missed_updates) {
2543                 if (missed_updates % 2)
2544                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2545
2546                 missed_updates >>= 1;
2547                 j++;
2548         }
2549         return load;
2550 }
2551
2552 /*
2553  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2554  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2555  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2556  */
2557 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2558                               unsigned long pending_updates)
2559 {
2560         int i, scale;
2561
2562         this_rq->nr_load_updates++;
2563
2564         /* Update our load: */
2565         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2566         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2567                 unsigned long old_load, new_load;
2568
2569                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2570
2571                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2572                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2573                 new_load = this_load;
2574                 /*
2575                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2576                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2577                  * example.
2578                  */
2579                 if (new_load > old_load)
2580                         new_load += scale - 1;
2581
2582                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2583         }
2584
2585         sched_avg_update(this_rq);
2586 }
2587
2588 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
2589 /*
2590  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2591  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2592  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2593  *
2594  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2595  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2596  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2597  * (tick_nohz_idle_exit).
2598  *
2599  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2600  */
2601
2602 /*
2603  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2604  * idle balance.
2605  */
2606 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2607 {
2608         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2609         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2610         unsigned long pending_updates;
2611
2612         /*
2613          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2614          */
2615         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2616                 return;
2617
2618         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2619         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2620
2621         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2622 }
2623
2624 /*
2625  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2626  */
2627 void update_cpu_load_nohz(void)
2628 {
2629         struct rq *this_rq = this_rq();
2630         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2631         unsigned long pending_updates;
2632
2633         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2634                 return;
2635
2636         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2637         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2638         if (pending_updates) {
2639                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2640                 /*
2641                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2642                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2643                  */
2644                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2645         }
2646         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2647 }
2648 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
2649
2650 /*
2651  * Called from scheduler_tick()
2652  */
2653 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2654 {
2655         /*
2656          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2657          */
2658         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2659         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2660
2661         calc_load_account_active(this_rq);
2662 }
2663
2664 #ifdef CONFIG_SMP
2665
2666 /*
2667  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2668  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2669  */
2670 void sched_exec(void)
2671 {
2672         struct task_struct *p = current;
2673         unsigned long flags;
2674         int dest_cpu;
2675
2676         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2677         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2678         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2679                 goto unlock;
2680
2681         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2682                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2683
2684                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2685                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2686                 return;
2687         }
2688 unlock:
2689         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2690 }
2691
2692 #endif
2693
2694 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2695 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2696
2697 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2698 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2699
2700 /*
2701  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2702  * @p in case that task is currently running.
2703  *
2704  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2705  */
2706 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2707 {
2708         u64 ns = 0;
2709
2710         if (task_current(rq, p)) {
2711                 update_rq_clock(rq);
2712                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2713                 if ((s64)ns < 0)
2714                         ns = 0;
2715         }
2716
2717         return ns;
2718 }
2719
2720 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2721 {
2722         unsigned long flags;
2723         struct rq *rq;
2724         u64 ns = 0;
2725
2726         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2727         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2728         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2729
2730         return ns;
2731 }
2732
2733 /*
2734  * Return accounted runtime for the task.
2735  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2736  * pending runtime that have not been accounted yet.
2737  */
2738 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2739 {
2740         unsigned long flags;
2741         struct rq *rq;
2742         u64 ns = 0;
2743
2744         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2745         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2746         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2747
2748         return ns;
2749 }
2750
2751 /*
2752  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2753  * We call it with interrupts disabled.
2754  */
2755 void scheduler_tick(void)
2756 {
2757         int cpu = smp_processor_id();
2758         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2759         struct task_struct *curr = rq->curr;
2760
2761         sched_clock_tick();
2762
2763         raw_spin_lock(&rq->lock);
2764         update_rq_clock(rq);
2765         update_cpu_load_active(rq);
2766         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2767         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2768
2769         perf_event_task_tick();
2770
2771 #ifdef CONFIG_SMP
2772         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2773         trigger_load_balance(rq, cpu);
2774 #endif
2775         rq_last_tick_reset(rq);
2776 }
2777
2778 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2779 /**
2780  * scheduler_tick_max_deferment
2781  *
2782  * Keep at least one tick per second when a single
2783  * active task is running because the scheduler doesn't
2784  * yet completely support full dynticks environment.
2785  *
2786  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2787  * balancing, etc... continue to move forward, even
2788  * with a very low granularity.
2789  */
2790 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2791 {
2792         struct rq *rq = this_rq();
2793         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2794
2795         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2796
2797         if (time_before_eq(next, now))
2798                 return 0;
2799
2800         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2801 }
2802 #endif
2803
2804 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2805 {
2806         if (in_lock_functions(addr)) {
2807                 addr = CALLER_ADDR2;
2808                 if (in_lock_functions(addr))
2809                         addr = CALLER_ADDR3;
2810         }
2811         return addr;
2812 }
2813
2814 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2815                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2816
2817 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2818 {
2819 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2820         /*
2821          * Underflow?
2822          */
2823         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2824                 return;
2825 #endif
2826         preempt_count() += val;
2827 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2828         /*
2829          * Spinlock count overflowing soon?
2830          */
2831         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2832                                 PREEMPT_MASK - 10);
2833 #endif
2834         if (preempt_count() == val)
2835                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2836 }
2837 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2838
2839 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2840 {
2841 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2842         /*
2843          * Underflow?
2844          */
2845         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2846                 return;
2847         /*
2848          * Is the spinlock portion underflowing?
2849          */
2850         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2851                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2852                 return;
2853 #endif
2854
2855         if (preempt_count() == val)
2856                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2857         preempt_count() -= val;
2858 }
2859 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2860
2861 #endif
2862
2863 /*
2864  * Print scheduling while atomic bug:
2865  */
2866 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2867 {
2868         if (oops_in_progress)
2869                 return;
2870
2871         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2872                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2873
2874         debug_show_held_locks(prev);
2875         print_modules();
2876         if (irqs_disabled())
2877                 print_irqtrace_events(prev);
2878         dump_stack();
2879         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2880 }
2881
2882 /*
2883  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2884  */
2885 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2886 {
2887         /*
2888          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2889          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2890          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2891          */
2892         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2893                 __schedule_bug(prev);
2894         rcu_sleep_check();
2895
2896         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2897
2898         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2899 }
2900
2901 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2902 {
2903         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2904                 update_rq_clock(rq);
2905         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2906 }
2907
2908 /*
2909  * Pick up the highest-prio task:
2910  */
2911 static inline struct task_struct *
2912 pick_next_task(struct rq *rq)
2913 {
2914         const struct sched_class *class;
2915         struct task_struct *p;
2916
2917         /*
2918          * Optimization: we know that if all tasks are in
2919          * the fair class we can call that function directly:
2920          */
2921         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2922                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2923                 if (likely(p))
2924                         return p;
2925         }
2926
2927         for_each_class(class) {
2928                 p = class->pick_next_task(rq);
2929                 if (p)
2930                         return p;
2931         }
2932
2933         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2934 }
2935
2936 /*
2937  * __schedule() is the main scheduler function.
2938  *
2939  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2940  *
2941  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2942  *
2943  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2944  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2945  *
2946  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2947  *      interrupt handler scheduler_tick().
2948  *
2949  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2950  *      task to the run-queue and that's it.
2951  *
2952  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2953  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2954  *      called on the nearest possible occasion:
2955  *
2956  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2957  *
2958  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2959  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2960  *           spin_unlock()!)
2961  *
2962  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2963  *           preemptible context
2964  *
2965  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2966  *         then at the next:
2967  *
2968  *          - cond_resched() call
2969  *          - explicit schedule() call
2970  *          - return from syscall or exception to user-space
2971  *          - return from interrupt-handler to user-space
2972  */
2973 static void __sched __schedule(void)
2974 {
2975         struct task_struct *prev, *next;
2976         unsigned long *switch_count;
2977         struct rq *rq;
2978         int cpu;
2979
2980 need_resched:
2981         preempt_disable();
2982         cpu = smp_processor_id();
2983         rq = cpu_rq(cpu);
2984         rcu_note_context_switch(cpu);
2985         prev = rq->curr;
2986
2987         schedule_debug(prev);
2988
2989         if (sched_feat(HRTICK))
2990                 hrtick_clear(rq);
2991
2992         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2993
2994         switch_count = &prev->nivcsw;
2995         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2996                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2997                         prev->state = TASK_RUNNING;
2998                 } else {
2999                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3000                         prev->on_rq = 0;
3001
3002                         /*
3003                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3004                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3005                          * concurrency.
3006                          */
3007                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3008                                 struct task_struct *to_wakeup;
3009
3010                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3011                                 if (to_wakeup)
3012                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3013                         }
3014                 }
3015                 switch_count = &prev->nvcsw;
3016         }
3017
3018         pre_schedule(rq, prev);
3019
3020         if (unlikely(!rq->nr_running))
3021                 idle_balance(cpu, rq);
3022
3023         put_prev_task(rq, prev);
3024         next = pick_next_task(rq);
3025         clear_tsk_need_resched(prev);
3026         rq->skip_clock_update = 0;
3027
3028         if (likely(prev != next)) {
3029                 rq->nr_switches++;
3030                 rq->curr = next;
3031                 ++*switch_count;
3032
3033                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3034                 /*
3035                  * The context switch have flipped the stack from under us
3036                  * and restored the local variables which were saved when
3037                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3038                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3039                  */
3040                 cpu = smp_processor_id();
3041                 rq = cpu_rq(cpu);
3042         } else
3043                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3044
3045         post_schedule(rq);
3046
3047         sched_preempt_enable_no_resched();
3048         if (need_resched())
3049                 goto need_resched;
3050 }
3051
3052 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3053 {
3054         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3055                 return;
3056         /*
3057          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3058          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3059          */
3060         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3061                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3062 }
3063
3064 asmlinkage void __sched schedule(void)
3065 {
3066         struct task_struct *tsk = current;
3067
3068         sched_submit_work(tsk);
3069         __schedule();
3070 }
3071 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3072
3073 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3074 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
3075 {
3076         /*
3077          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3078          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3079          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3080          * we find a better solution.
3081          */
3082         user_exit();
3083         schedule();
3084         user_enter();
3085 }
3086 #endif
3087
3088 /**
3089  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3090  *
3091  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3092  */
3093 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3094 {
3095         sched_preempt_enable_no_resched();
3096         schedule();
3097         preempt_disable();
3098 }
3099
3100 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3101 /*
3102  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3103  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3104  * occur there and call schedule directly.
3105  */
3106 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3107 {
3108         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3109
3110         /*
3111          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3112          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3113          */
3114         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3115                 return;
3116
3117         do {
3118                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3119                 __schedule();
3120                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3121
3122                 /*
3123                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3124                  * between schedule and now.
3125                  */
3126                 barrier();
3127         } while (need_resched());
3128 }
3129 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3130
3131 /*
3132  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3133  * off of irq context.
3134  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3135  * protect us against recursive calling from irq.
3136  */
3137 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3138 {
3139         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3140         enum ctx_state prev_state;
3141
3142         /* Catch callers which need to be fixed */
3143         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3144
3145         prev_state = exception_enter();
3146
3147         do {
3148                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3149                 local_irq_enable();
3150                 __schedule();
3151                 local_irq_disable();
3152                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3153
3154                 /*
3155                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3156                  * between schedule and now.
3157                  */
3158                 barrier();
3159         } while (need_resched());
3160
3161         exception_exit(prev_state);
3162 }
3163
3164 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3165
3166 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3167                           void *key)
3168 {
3169         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3170 }
3171 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3172
3173 /*
3174  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3175  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3176  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3177  *
3178  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3179  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3180  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3181  */
3182 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3183                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3184 {
3185         wait_queue_t *curr, *next;
3186
3187         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3188                 unsigned flags = curr->flags;
3189
3190                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3191                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3192                         break;
3193         }
3194 }
3195
3196 /**
3197  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3198  * @q: the waitqueue
3199  * @mode: which threads
3200  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3201  * @key: is directly passed to the wakeup function
3202  *
3203  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3204  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3205  */
3206 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3207                         int nr_exclusive, void *key)
3208 {
3209         unsigned long flags;
3210
3211         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3212         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3213         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3214 }
3215 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3216
3217 /*
3218  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3219  */
3220 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3221 {
3222         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3223 }
3224 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3225
3226 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3227 {
3228         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3229 }
3230 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3231
3232 /**
3233  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3234  * @q: the waitqueue
3235  * @mode: which threads
3236  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3237  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3238  *
3239  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3240  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3241  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3242  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3243  *
3244  * On UP it can prevent extra preemption.
3245  *
3246  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3247  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3248  */
3249 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3250                         int nr_exclusive, void *key)
3251 {
3252         unsigned long flags;
3253         int wake_flags = WF_SYNC;
3254
3255         if (unlikely(!q))
3256                 return;
3257
3258         if (unlikely(!nr_exclusive))
3259                 wake_flags = 0;
3260
3261         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3262         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3263         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3264 }
3265 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3266
3267 /*
3268  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3269  */
3270 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3271 {
3272         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3273 }
3274 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3275
3276 /**
3277  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3278  * @x:  holds the state of this particular completion
3279  *
3280  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3281  * awakened in the same order in which they were queued.
3282  *
3283  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3284  *
3285  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3286  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3287  */
3288 void complete(struct completion *x)
3289 {
3290         unsigned long flags;
3291
3292         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3293         x->done++;
3294         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3295         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3296 }
3297 EXPORT_SYMBOL(complete);
3298
3299 /**
3300  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3301  * @x:  holds the state of this particular completion
3302  *
3303  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3304  *
3305  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3306  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3307  */
3308 void complete_all(struct completion *x)
3309 {
3310         unsigned long flags;
3311
3312         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3313         x->done += UINT_MAX/2;
3314         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3315         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3316 }
3317 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3318
3319 static inline long __sched
3320 do_wait_for_common(struct completion *x,
3321                    long (*action)(long), long timeout, int state)
3322 {
3323         if (!x->done) {
3324                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3325
3326                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3327                 do {
3328                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3329                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3330                                 break;
3331                         }
3332                         __set_current_state(state);
3333                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3334                         timeout = action(timeout);
3335                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3336                 } while (!x->done && timeout);
3337                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3338                 if (!x->done)
3339                         return timeout;
3340         }
3341         x->done--;
3342         return timeout ?: 1;
3343 }
3344
3345 static inline long __sched
3346 __wait_for_common(struct completion *x,
3347                   long (*action)(long), long timeout, int state)
3348 {
3349         might_sleep();
3350
3351         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3352         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
3353         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3354         return timeout;
3355 }
3356
3357 static long __sched
3358 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3359 {
3360         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
3361 }
3362
3363 static long __sched
3364 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
3365 {
3366         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
3367 }
3368
3369 /**
3370  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3371  * @x:  holds the state of this particular completion
3372  *
3373  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3374  * interruptible and there is no timeout.
3375  *
3376  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3377  * and interrupt capability. Also see complete().
3378  */
3379 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3380 {
3381         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3382 }
3383 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3384
3385 /**
3386  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3387  * @x:  holds the state of this particular completion
3388  * @timeout:  timeout value in jiffies
3389  *
3390  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3391  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3392  * interruptible.
3393  *
3394  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3395  * jiffies left till timeout) if completed.
3396  */
3397 unsigned long __sched
3398 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3399 {
3400         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3401 }
3402 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3403
3404 /**
3405  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
3406  * @x:  holds the state of this particular completion
3407  *
3408  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3409  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
3410  * for IO.
3411  */
3412 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
3413 {
3414         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3415 }
3416 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
3417
3418 /**
3419  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3420  * @x:  holds the state of this particular completion
3421  * @timeout:  timeout value in jiffies
3422  *
3423  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3424  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3425  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
3426  *
3427  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3428  * jiffies left till timeout) if completed.
3429  */
3430 unsigned long __sched
3431 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3432 {
3433         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3434 }
3435 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
3436
3437 /**
3438  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3439  * @x:  holds the state of this particular completion
3440  *
3441  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3442  * interruptible.
3443  *
3444  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3445  */
3446 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3447 {
3448         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3449         if (t == -ERESTARTSYS)
3450                 return t;
3451         return 0;
3452 }
3453 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3454
3455 /**
3456  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3457  * @x:  holds the state of this particular completion
3458  * @timeout:  timeout value in jiffies
3459  *
3460  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3461  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3462  *
3463  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3464  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3465  */
3466 long __sched
3467 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3468                                           unsigned long timeout)
3469 {
3470         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3471 }
3472 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3473
3474 /**
3475  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3476  * @x:  holds the state of this particular completion
3477  *
3478  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3479  * interrupted by a kill signal.
3480  *
3481  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3482  */
3483 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3484 {
3485         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3486         if (t == -ERESTARTSYS)
3487                 return t;
3488         return 0;
3489 }
3490 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3491
3492 /**
3493  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3494  * @x:  holds the state of this particular completion
3495  * @timeout:  timeout value in jiffies
3496  *
3497  * This waits for either a completion of a specific task to be
3498  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3499  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3500  *
3501  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3502  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3503  */
3504 long __sched
3505 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3506                                      unsigned long timeout)
3507 {
3508         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3509 }
3510 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3511
3512 /**
3513  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3514  *      @x:     completion structure
3515  *
3516  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3517  *               1 if a decrement succeeded.
3518  *
3519  *      If a completion is being used as a counting completion,
3520  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3521  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3522  *      is protecting is not available.
3523  */
3524 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3525 {
3526         unsigned long flags;
3527         int ret = 1;
3528
3529         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3530         if (!x->done)
3531                 ret = 0;
3532         else
3533                 x->done--;
3534         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3535         return ret;
3536 }
3537 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3538
3539 /**
3540  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3541  *      @x:     completion structure
3542  *
3543  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3544  *               1 if there are no waiters.
3545  *
3546  */
3547 bool completion_done(struct completion *x)
3548 {
3549         unsigned long flags;
3550         int ret = 1;
3551
3552         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3553         if (!x->done)
3554                 ret = 0;
3555         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3556         return ret;
3557 }
3558 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3559
3560 static long __sched
3561 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3562 {
3563         unsigned long flags;
3564         wait_queue_t wait;
3565
3566         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3567
3568         __set_current_state(state);
3569
3570         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3571         __add_wait_queue(q, &wait);
3572         spin_unlock(&q->lock);
3573         timeout = schedule_timeout(timeout);
3574         spin_lock_irq(&q->lock);
3575         __remove_wait_queue(q, &wait);
3576         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3577
3578         return timeout;
3579 }
3580
3581 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3582 {
3583         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3584 }
3585 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3586
3587 long __sched
3588 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3589 {
3590         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3591 }
3592 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3593
3594 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3595 {
3596         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3597 }
3598 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3599
3600 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3601 {
3602         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3603 }
3604 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3605
3606 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3607
3608 /*
3609  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3610  * @p: task
3611  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3612  *
3613  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3614  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3615  *
3616  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3617  */
3618 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3619 {
3620         int oldprio, on_rq, running;
3621         struct rq *rq;
3622         const struct sched_class *prev_class;
3623
3624         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3625
3626         rq = __task_rq_lock(p);
3627
3628         /*
3629          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3630          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3631          *
3632          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3633          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3634          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3635          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3636          * with interrupts disabled and will complete the lock
3637          * protected section without being interrupted. So there is no
3638          * real need to boost.
3639          */
3640         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3641                 WARN_ON(p != rq->curr);
3642                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3643                 goto out_unlock;
3644         }
3645
3646         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3647         oldprio = p->prio;
3648         prev_class = p->sched_class;
3649         on_rq = p->on_rq;
3650         running = task_current(rq, p);
3651         if (on_rq)
3652                 dequeue_task(rq, p, 0);
3653         if (running)
3654                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3655
3656         if (rt_prio(prio))
3657                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3658         else
3659                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3660
3661         p->prio = prio;
3662
3663         if (running)
3664                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3665         if (on_rq)
3666                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3667
3668         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3669 out_unlock:
3670         __task_rq_unlock(rq);
3671 }
3672 #endif
3673 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3674 {
3675         int old_prio, delta, on_rq;
3676         unsigned long flags;
3677         struct rq *rq;
3678
3679         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3680                 return;
3681         /*
3682          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3683          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3684          */
3685         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3686         /*
3687          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3688          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3689          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3690          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3691          */
3692         if (task_has_rt_policy(p)) {
3693                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3694                 goto out_unlock;
3695         }
3696         on_rq = p->on_rq;
3697         if (on_rq)
3698                 dequeue_task(rq, p, 0);
3699
3700         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3701         set_load_weight(p);
3702         old_prio = p->prio;
3703         p->prio = effective_prio(p);
3704         delta = p->prio - old_prio;
3705
3706         if (on_rq) {
3707                 enqueue_task(rq, p, 0);
3708                 /*
3709                  * If the task increased its priority or is running and
3710                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3711                  */
3712                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3713                         resched_task(rq->curr);
3714         }
3715 out_unlock:
3716         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3717 }
3718 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3719
3720 /*
3721  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3722  * @p: task
3723  * @nice: nice value
3724  */
3725 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3726 {
3727         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3728         int nice_rlim = 20 - nice;
3729
3730         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3731                 capable(CAP_SYS_NICE));
3732 }
3733
3734 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3735
3736 /*
3737  * sys_nice - change the priority of the current process.
3738  * @increment: priority increment
3739  *
3740  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3741  * does similar things.
3742  */
3743 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3744 {
3745         long nice, retval;
3746
3747         /*
3748          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3749          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3750          * and we have a single winner.
3751          */
3752         if (increment < -40)
3753                 increment = -40;
3754         if (increment > 40)
3755                 increment = 40;
3756
3757         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3758         if (nice < -20)
3759                 nice = -20;
3760         if (nice > 19)
3761                 nice = 19;
3762
3763         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3764                 return -EPERM;
3765
3766         retval = security_task_setnice(current, nice);
3767         if (retval)
3768                 return retval;
3769
3770         set_user_nice(current, nice);
3771         return 0;
3772 }
3773
3774 #endif
3775
3776 /**
3777  * task_prio - return the priority value of a given task.
3778  * @p: the task in question.
3779  *
3780  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3781  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3782  * around 0, value goes from -16 to +15.
3783  */
3784 int task_prio(const struct task_struct *p)
3785 {
3786         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3787 }
3788
3789 /**
3790  * task_nice - return the nice value of a given task.
3791  * @p: the task in question.
3792  */
3793 int task_nice(const struct task_struct *p)
3794 {
3795         return TASK_NICE(p);
3796 }
3797 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3798
3799 /**
3800  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3801  * @cpu: the processor in question.
3802  */
3803 int idle_cpu(int cpu)
3804 {
3805         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3806
3807         if (rq->curr != rq->idle)
3808                 return 0;
3809
3810         if (rq->nr_running)
3811                 return 0;
3812
3813 #ifdef CONFIG_SMP
3814         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3815                 return 0;
3816 #endif
3817
3818         return 1;
3819 }
3820
3821 /**
3822  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3823  * @cpu: the processor in question.
3824  */
3825 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3826 {
3827         return cpu_rq(cpu)->idle;
3828 }
3829
3830 /**
3831  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3832  * @pid: the pid in question.
3833  */
3834 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3835 {
3836         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3837 }
3838
3839 extern struct cpumask hmp_slow_cpu_mask;
3840
3841 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3842 static void
3843 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3844 {
3845         p->policy = policy;
3846         p->rt_priority = prio;
3847         p->normal_prio = normal_prio(p);
3848         /* we are holding p->pi_lock already */
3849         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3850         if (rt_prio(p->prio)) {
3851                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3852 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
3853                 if (!cpumask_empty(&hmp_slow_cpu_mask))
3854                         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, cpu_all_mask)) {
3855                                 p->nr_cpus_allowed =
3856                                         cpumask_weight(&hmp_slow_cpu_mask);
3857                                 do_set_cpus_allowed(p, &hmp_slow_cpu_mask);
3858                         }
3859 #endif
3860         }
3861         else
3862                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3863         set_load_weight(p);
3864 }
3865
3866 /*
3867  * check the target process has a UID that matches the current process's
3868  */
3869 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3870 {
3871         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3872         bool match;
3873
3874         rcu_read_lock();
3875         pcred = __task_cred(p);
3876         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3877                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3878         rcu_read_unlock();
3879         return match;
3880 }
3881
3882 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3883                                 const struct sched_param *param, bool user)
3884 {
3885         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3886         unsigned long flags;
3887         const struct sched_class *prev_class;
3888         struct rq *rq;
3889         int reset_on_fork;
3890
3891         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3892         BUG_ON(in_interrupt());
3893 recheck:
3894         /* double check policy once rq lock held */
3895         if (policy < 0) {
3896                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3897                 policy = oldpolicy = p->policy;
3898         } else {
3899                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3900                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3901
3902                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3903                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3904                                 policy != SCHED_IDLE)
3905                         return -EINVAL;
3906         }
3907
3908         /*
3909          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3910          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3911          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3912          */
3913         if (param->sched_priority < 0 ||
3914             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3915             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3916                 return -EINVAL;
3917         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3918                 return -EINVAL;
3919
3920         /*
3921          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3922          */
3923         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3924                 if (rt_policy(policy)) {
3925                         unsigned long rlim_rtprio =
3926                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3927
3928                         /* can't set/change the rt policy */
3929                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3930                                 return -EPERM;
3931
3932                         /* can't increase priority */
3933                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3934                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3935                                 return -EPERM;
3936                 }
3937
3938                 /*
3939                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3940                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3941                  */
3942                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3943                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3944                                 return -EPERM;
3945                 }
3946
3947                 /* can't change other user's priorities */
3948                 if (!check_same_owner(p))
3949                         return -EPERM;
3950
3951                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3952                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3953                         return -EPERM;
3954         }
3955
3956         if (user) {
3957                 retval = security_task_setscheduler(p);
3958                 if (retval)
3959                         return retval;
3960         }
3961
3962         /*
3963          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3964          * changing the priority of the task:
3965          *
3966          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3967          * runqueue lock must be held.
3968          */
3969         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3970
3971         /*
3972          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3973          */
3974         if (p == rq->stop) {
3975                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3976                 return -EINVAL;
3977         }
3978
3979         /*
3980          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3981          */
3982         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3983                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3984                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3985                 return 0;
3986         }
3987
3988 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3989         if (user) {
3990                 /*
3991                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3992                  * assigned.
3993                  */
3994                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3995                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3996                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3997                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3998                         return -EPERM;
3999                 }
4000         }
4001 #endif
4002
4003         /* recheck policy now with rq lock held */
4004         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4005                 policy = oldpolicy = -1;
4006                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4007                 goto recheck;
4008         }
4009         on_rq = p->on_rq;
4010         running = task_current(rq, p);
4011         if (on_rq)
4012                 dequeue_task(rq, p, 0);
4013         if (running)
4014                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4015
4016         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4017
4018         oldprio = p->prio;
4019         prev_class = p->sched_class;
4020         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4021
4022         if (running)
4023                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4024         if (on_rq)
4025                 enqueue_task(rq, p, 0);
4026
4027         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4028         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4029
4030         rt_mutex_adjust_pi(p);
4031
4032         return 0;
4033 }
4034
4035 /**
4036  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4037  * @p: the task in question.
4038  * @policy: new policy.
4039  * @param: structure containing the new RT priority.
4040  *
4041  * NOTE that the task may be already dead.
4042  */
4043 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4044                        const struct sched_param *param)
4045 {
4046         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4047 }
4048 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4049
4050 /**
4051  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4052  * @p: the task in question.
4053  * @policy: new policy.
4054  * @param: structure containing the new RT priority.
4055  *
4056  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4057  * current context has permission.  For example, this is needed in
4058  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4059  * but our caller might not have that capability.
4060  */
4061 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4062                                const struct sched_param *param)
4063 {
4064         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4065 }
4066
4067 static int
4068 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4069 {
4070         struct sched_param lparam;
4071         struct task_struct *p;
4072         int retval;
4073
4074         if (!param || pid < 0)
4075                 return -EINVAL;
4076         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4077                 return -EFAULT;
4078
4079         rcu_read_lock();
4080         retval = -ESRCH;
4081         p = find_process_by_pid(pid);
4082         if (p != NULL)
4083                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4084         rcu_read_unlock();
4085
4086         return retval;
4087 }
4088
4089 /**
4090  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4091  * @pid: the pid in question.
4092  * @policy: new policy.
4093  * @param: structure containing the new RT priority.
4094  */
4095 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4096                 struct sched_param __user *, param)
4097 {
4098         /* negative values for policy are not valid */
4099         if (policy < 0)
4100                 return -EINVAL;
4101
4102         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4103 }
4104
4105 /**
4106  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4107  * @pid: the pid in question.
4108  * @param: structure containing the new RT priority.
4109  */
4110 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4111 {
4112         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4113 }
4114
4115 /**
4116  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4117  * @pid: the pid in question.
4118  */
4119 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4120 {
4121         struct task_struct *p;
4122         int retval;
4123
4124         if (pid < 0)
4125                 return -EINVAL;
4126
4127         retval = -ESRCH;
4128         rcu_read_lock();
4129         p = find_process_by_pid(pid);
4130         if (p) {
4131                 retval = security_task_getscheduler(p);
4132                 if (!retval)
4133                         retval = p->policy
4134                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4135         }
4136         rcu_read_unlock();
4137         return retval;
4138 }
4139
4140 /**
4141  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4142  * @pid: the pid in question.
4143  * @param: structure containing the RT priority.
4144  */
4145 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4146 {
4147         struct sched_param lp;
4148         struct task_struct *p;
4149         int retval;
4150
4151         if (!param || pid < 0)
4152                 return -EINVAL;
4153
4154         rcu_read_lock();
4155         p = find_process_by_pid(pid);
4156         retval = -ESRCH;
4157         if (!p)
4158                 goto out_unlock;
4159
4160         retval = security_task_getscheduler(p);
4161         if (retval)
4162                 goto out_unlock;
4163
4164         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4165         rcu_read_unlock();
4166
4167         /*
4168          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4169          */
4170         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4171
4172         return retval;
4173
4174 out_unlock:
4175         rcu_read_unlock();
4176         return retval;
4177 }
4178
4179 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4180 {
4181         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4182         struct task_struct *p;
4183         int retval;
4184
4185         get_online_cpus();
4186         rcu_read_lock();
4187
4188         p = find_process_by_pid(pid);
4189         if (!p) {
4190                 rcu_read_unlock();
4191                 put_online_cpus();
4192                 return -ESRCH;
4193         }
4194
4195         /* Prevent p going away */
4196         get_task_struct(p);
4197         rcu_read_unlock();
4198
4199         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4200                 retval = -EINVAL;
4201                 goto out_put_task;
4202         }
4203         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4204                 retval = -ENOMEM;
4205                 goto out_put_task;
4206         }
4207         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4208                 retval = -ENOMEM;
4209                 goto out_free_cpus_allowed;
4210         }
4211         retval = -EPERM;
4212         if (!check_same_owner(p)) {
4213                 rcu_read_lock();
4214                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4215                         rcu_read_unlock();
4216                         goto out_unlock;
4217                 }
4218                 rcu_read_unlock();
4219         }
4220
4221         retval = security_task_setscheduler(p);
4222         if (retval)
4223                 goto out_unlock;
4224
4225         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4226         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4227 again:
4228         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4229
4230         if (!retval) {
4231                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4232                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4233                         /*
4234                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4235                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4236                          * cpuset's cpus_allowed
4237                          */
4238                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4239                         goto again;
4240                 }
4241         }
4242 out_unlock:
4243         free_cpumask_var(new_mask);
4244 out_free_cpus_allowed:
4245         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4246 out_put_task:
4247         put_task_struct(p);
4248         put_online_cpus();
4249         return retval;
4250 }
4251
4252 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4253                              struct cpumask *new_mask)
4254 {
4255         if (len < cpumask_size())
4256                 cpumask_clear(new_mask);
4257         else if (len > cpumask_size())
4258                 len = cpumask_size();
4259
4260         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4261 }
4262
4263 /**
4264  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4265  * @pid: pid of the process
4266  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4267  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4268  */
4269 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4270                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4271 {
4272         cpumask_var_t new_mask;
4273         int retval;
4274
4275         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4276                 return -ENOMEM;
4277
4278         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4279         if (retval == 0)
4280                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4281         free_cpumask_var(new_mask);
4282         return retval;
4283 }
4284
4285 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4286 {
4287         struct task_struct *p;
4288         unsigned long flags;
4289         int retval;
4290
4291         get_online_cpus();
4292         rcu_read_lock();
4293
4294         retval = -ESRCH;
4295         p = find_process_by_pid(pid);
4296         if (!p)
4297                 goto out_unlock;
4298
4299         retval = security_task_getscheduler(p);
4300         if (retval)
4301                 goto out_unlock;
4302
4303         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4304         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4305         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4306
4307 out_unlock:
4308         rcu_read_unlock();
4309         put_online_cpus();
4310
4311         return retval;
4312 }
4313
4314 /**
4315  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4316  * @pid: pid of the process
4317  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4318  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4319  */
4320 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4321                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4322 {
4323         int ret;
4324         cpumask_var_t mask;
4325
4326         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4327                 return -EINVAL;
4328         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4329                 return -EINVAL;
4330
4331         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4332                 return -ENOMEM;
4333
4334         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4335         if (ret == 0) {
4336                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4337
4338                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4339                         ret = -EFAULT;
4340                 else
4341                         ret = retlen;
4342         }
4343         free_cpumask_var(mask);
4344
4345         return ret;
4346 }
4347
4348 /**
4349  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4350  *
4351  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4352  * other threads running on this CPU then this function will return.
4353  */
4354 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4355 {
4356         struct rq *rq = this_rq_lock();
4357
4358         schedstat_inc(rq, yld_count);
4359         current->sched_class->yield_task(rq);
4360
4361         /*
4362          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4363          * no need to preempt or enable interrupts:
4364          */
4365         __release(rq->lock);
4366         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4367         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4368         sched_preempt_enable_no_resched();
4369
4370         schedule();
4371
4372         return 0;
4373 }
4374
4375 static inline int should_resched(void)
4376 {
4377         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4378 }
4379
4380 static void __cond_resched(void)
4381 {
4382         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4383         __schedule();
4384         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4385 }
4386
4387 int __sched _cond_resched(void)
4388 {
4389         if (should_resched()) {
4390                 __cond_resched();
4391                 return 1;
4392         }
4393         return 0;
4394 }
4395 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4396
4397 /*
4398  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4399  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4400  *
4401  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4402  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4403  * spin_unlock(), once by hand).
4404  */
4405 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4406 {
4407         int resched = should_resched();
4408         int ret = 0;
4409
4410         lockdep_assert_held(lock);
4411
4412         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4413                 spin_unlock(lock);
4414                 if (resched)
4415                         __cond_resched();
4416                 else
4417                         cpu_relax();
4418                 ret = 1;
4419                 spin_lock(lock);
4420         }
4421         return ret;
4422 }
4423 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4424
4425 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4426 {
4427         BUG_ON(!in_softirq());
4428
4429         if (should_resched()) {
4430                 local_bh_enable();
4431                 __cond_resched();
4432                 local_bh_disable();
4433                 return 1;
4434         }
4435         return 0;
4436 }
4437 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4438
4439 /**
4440  * yield - yield the current processor to other threads.
4441  *
4442  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4443  *
4444  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4445  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4446  * it, its already broken.
4447  *
4448  * Typical broken usage is:
4449  *
4450  * while (!event)
4451  *      yield();
4452  *
4453  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4454  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4455  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4456  *
4457  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4458  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4459  * If you still want to use yield(), do not!
4460  */
4461 void __sched yield(void)
4462 {
4463         set_current_state(TASK_RUNNING);
4464         sys_sched_yield();
4465 }
4466 EXPORT_SYMBOL(yield);
4467
4468 /**
4469  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4470  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4471  * processor it's on.
4472  * @p: target task
4473  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4474  *
4475  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4476  * can't go away on us before we can do any checks.
4477  *
4478  * Returns:
4479  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4480  *      false (0) if we failed to boost the target.
4481  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4482  */
4483 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4484 {
4485         struct task_struct *curr = current;
4486         struct rq *rq, *p_rq;
4487         unsigned long flags;
4488         int yielded = 0;
4489
4490         local_irq_save(flags);
4491         rq = this_rq();
4492
4493 again:
4494         p_rq = task_rq(p);
4495         /*
4496          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4497          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4498          */
4499         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4500                 yielded = -ESRCH;
4501                 goto out_irq;
4502         }
4503
4504         double_rq_lock(rq, p_rq);
4505         while (task_rq(p) != p_rq) {
4506                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4507                 goto again;
4508         }
4509
4510         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4511                 goto out_unlock;
4512
4513         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4514                 goto out_unlock;
4515
4516         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4517                 goto out_unlock;
4518
4519         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4520         if (yielded) {
4521                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4522                 /*
4523                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4524                  * fairness.
4525                  */
4526                 if (preempt && rq != p_rq)
4527                         resched_task(p_rq->curr);
4528         }
4529
4530 out_unlock:
4531         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4532 out_irq:
4533         local_irq_restore(flags);
4534
4535         if (yielded > 0)
4536                 schedule();
4537
4538         return yielded;
4539 }
4540 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4541
4542 /*
4543  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4544  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4545  */
4546 void __sched io_schedule(void)
4547 {
4548         struct rq *rq = raw_rq();
4549
4550         delayacct_blkio_start();
4551         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4552         blk_flush_plug(current);
4553         current->in_iowait = 1;
4554         schedule();
4555         current->in_iowait = 0;
4556         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4557         delayacct_blkio_end();
4558 }
4559 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4560
4561 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4562 {
4563         struct rq *rq = raw_rq();
4564         long ret;
4565
4566         delayacct_blkio_start();
4567         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4568         blk_flush_plug(current);
4569         current->in_iowait = 1;
4570         ret = schedule_timeout(timeout);
4571         current->in_iowait = 0;
4572         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4573         delayacct_blkio_end();
4574         return ret;
4575 }
4576
4577 /**
4578  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4579  * @policy: scheduling class.
4580  *
4581  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4582  * by a given scheduling class.
4583  */
4584 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4585 {
4586         int ret = -EINVAL;
4587
4588         switch (policy) {
4589         case SCHED_FIFO:
4590         case SCHED_RR:
4591                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4592                 break;
4593         case SCHED_NORMAL:
4594         case SCHED_BATCH:
4595         case SCHED_IDLE:
4596                 ret = 0;
4597                 break;
4598         }
4599         return ret;
4600 }
4601
4602 /**
4603  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4604  * @policy: scheduling class.
4605  *
4606  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4607  * by a given scheduling class.
4608  */
4609 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4610 {
4611         int ret = -EINVAL;
4612
4613         switch (policy) {
4614         case SCHED_FIFO:
4615         case SCHED_RR:
4616                 ret = 1;
4617                 break;
4618         case SCHED_NORMAL:
4619         case SCHED_BATCH:
4620         case SCHED_IDLE:
4621                 ret = 0;
4622         }
4623         return ret;
4624 }
4625
4626 /**
4627  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4628  * @pid: pid of the process.
4629  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4630  *
4631  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4632  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4633  */
4634 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4635                 struct timespec __user *, interval)
4636 {
4637         struct task_struct *p;
4638         unsigned int time_slice;
4639         unsigned long flags;
4640         struct rq *rq;
4641         int retval;
4642         struct timespec t;
4643
4644         if (pid < 0)
4645                 return -EINVAL;
4646
4647         retval = -ESRCH;
4648         rcu_read_lock();
4649         p = find_process_by_pid(pid);
4650         if (!p)
4651                 goto out_unlock;
4652
4653         retval = security_task_getscheduler(p);
4654         if (retval)
4655                 goto out_unlock;
4656
4657         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4658         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4659         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4660
4661         rcu_read_unlock();
4662         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4663         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4664         return retval;
4665
4666 out_unlock:
4667         rcu_read_unlock();
4668         return retval;
4669 }
4670
4671 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4672
4673 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4674 {
4675         unsigned long free = 0;
4676         int ppid;
4677         unsigned state;
4678
4679         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4680         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4681                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4682 #if BITS_PER_LONG == 32
4683         if (state == TASK_RUNNING)
4684                 printk(KERN_CONT " running  ");
4685         else
4686                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4687 #else
4688         if (state == TASK_RUNNING)
4689                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4690         else
4691                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4692 #endif
4693 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4694         free = stack_not_used(p);
4695 #endif
4696         rcu_read_lock();
4697         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4698         rcu_read_unlock();
4699         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4700                 task_pid_nr(p), ppid,
4701                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4702
4703         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4704         show_stack(p, NULL);
4705 }
4706
4707 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4708 {
4709         struct task_struct *g, *p;
4710
4711 #if BITS_PER_LONG == 32
4712         printk(KERN_INFO
4713                 "  task                PC stack   pid father\n");
4714 #else
4715         printk(KERN_INFO
4716                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4717 #endif
4718         rcu_read_lock();
4719         do_each_thread(g, p) {
4720                 /*
4721                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4722                  * console might take a lot of time:
4723                  */
4724                 touch_nmi_watchdog();
4725                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4726                         sched_show_task(p);
4727         } while_each_thread(g, p);
4728
4729         touch_all_softlockup_watchdogs();
4730
4731 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4732         sysrq_sched_debug_show();
4733 #endif
4734         rcu_read_unlock();
4735         /*
4736          * Only show locks if all tasks are dumped:
4737          */
4738         if (!state_filter)
4739                 debug_show_all_locks();
4740 }
4741
4742 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4743 {
4744         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4745 }
4746
4747 /**
4748  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4749  * @idle: task in question
4750  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4751  *
4752  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4753  * flag, to make booting more robust.
4754  */
4755 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4756 {
4757         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4758         unsigned long flags;
4759
4760         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4761
4762         __sched_fork(idle);
4763         idle->state = TASK_RUNNING;
4764         idle->se.exec_start = sched_clock();
4765
4766         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4767         /*
4768          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4769          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4770          * lockdep check in task_group() will fail.
4771          *
4772          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4773          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4774          *
4775          * Silence PROVE_RCU
4776          */
4777         rcu_read_lock();
4778         __set_task_cpu(idle, cpu);
4779         rcu_read_unlock();
4780
4781         rq->curr = rq->idle = idle;
4782 #if defined(CONFIG_SMP)
4783         idle->on_cpu = 1;
4784 #endif
4785         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4786
4787         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4788         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4789
4790         /*
4791          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4792          */
4793         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4794         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4795         vtime_init_idle(idle, cpu);
4796 #if defined(CONFIG_SMP)
4797         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4798 #endif
4799 }
4800
4801 #ifdef CONFIG_SMP
4802 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4803 {
4804         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4805                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4806
4807         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4808         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4809 }
4810
4811 /*
4812  * This is how migration works:
4813  *
4814  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4815  *    stop_one_cpu().
4816  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4817  *    off the CPU)
4818  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4819  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4820  *    it and puts it into the right queue.
4821  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4822  *    is done.
4823  */
4824
4825 /*
4826  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4827  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4828  * is removed from the allowed bitmask.
4829  *
4830  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4831  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4832  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4833  */
4834 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4835 {
4836         unsigned long flags;
4837         struct rq *rq;
4838         unsigned int dest_cpu;
4839         int ret = 0;
4840
4841         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4842
4843         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4844                 goto out;
4845
4846         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4847                 ret = -EINVAL;
4848                 goto out;
4849         }
4850
4851         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4852
4853         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4854         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4855                 goto out;
4856
4857         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4858         if (p->on_rq) {
4859                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4860                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4861                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4862                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4863                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4864                 return 0;
4865         }
4866 out:
4867         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4868
4869         return ret;
4870 }
4871 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4872
4873 /*
4874  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4875  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4876  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4877  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4878  *
4879  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4880  * as the task is no longer on this CPU.
4881  *
4882  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4883  */
4884 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4885 {
4886         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4887         int ret = 0;
4888
4889         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4890                 return ret;
4891
4892         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4893         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4894
4895         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4896         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4897         /* Already moved. */
4898         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4899                 goto done;
4900         /* Affinity changed (again). */
4901         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4902                 goto fail;
4903
4904         /*
4905          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4906          * placed properly.
4907          */
4908         if (p->on_rq) {
4909                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4910                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4911                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4912                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4913         }
4914 done:
4915         ret = 1;
4916 fail:
4917         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4918         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4919         return ret;
4920 }
4921
4922 /*
4923  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4924  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4925  * 'pushing' onto another runqueue.
4926  */
4927 static int migration_cpu_stop(void *data)
4928 {
4929         struct migration_arg *arg = data;
4930
4931         /*
4932          * The original target cpu might have gone down and we might
4933          * be on another cpu but it doesn't matter.
4934          */
4935         local_irq_disable();
4936         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4937         local_irq_enable();
4938         return 0;
4939 }
4940
4941 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4942
4943 /*
4944  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4945  * offline.
4946  */
4947 void idle_task_exit(void)
4948 {
4949         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4950
4951         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4952
4953         if (mm != &init_mm)
4954                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4955         mmdrop(mm);
4956 }
4957
4958 /*
4959  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4960  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4961  * nr_active count is stable.
4962  *
4963  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4964  */
4965 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4966 {
4967         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4968         if (delta)
4969                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4970 }
4971
4972 /*
4973  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4974  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4975  *
4976  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4977  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4978  * because of lock validation efforts.
4979  */
4980 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4981 {
4982         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4983         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4984         int dest_cpu;
4985
4986         /*
4987          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4988          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4989          *
4990          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4991          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4992          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4993          * done here.
4994          */
4995         rq->stop = NULL;
4996
4997         for ( ; ; ) {
4998                 /*
4999                  * There's this thread running, bail when that's the only
5000                  * remaining thread.
5001                  */
5002                 if (rq->nr_running == 1)
5003                         break;
5004
5005                 next = pick_next_task(rq);
5006                 BUG_ON(!next);
5007                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5008
5009                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5010                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5011                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5012
5013                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5014
5015                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5016         }
5017
5018         rq->stop = stop;
5019 }
5020
5021 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5022
5023 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5024
5025 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5026         {
5027                 .procname       = "sched_domain",
5028                 .mode           = 0555,
5029         },
5030         {}
5031 };
5032
5033 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5034         {
5035                 .procname       = "kernel",
5036                 .mode           = 0555,
5037                 .child          = sd_ctl_dir,
5038         },
5039         {}
5040 };
5041
5042 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5043 {
5044         struct ctl_table *entry =
5045                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5046
5047         return entry;
5048 }
5049
5050 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5051 {
5052         struct ctl_table *entry;
5053
5054         /*
5055          * In the intermediate directories, both the child directory and
5056          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5057          * will always be set. In the lowest directory the names are
5058          * static strings and all have proc handlers.
5059          */
5060         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5061                 if (entry->child)
5062                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5063                 if (entry->proc_handler == NULL)
5064                         kfree(entry->procname);
5065         }
5066
5067         kfree(*tablep);
5068         *tablep = NULL;
5069 }
5070
5071 static int min_load_idx = 0;
5072 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5073
5074 static void
5075 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5076                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5077                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5078                 bool load_idx)
5079 {
5080         entry->procname = procname;
5081         entry->data = data;
5082         entry->maxlen = maxlen;
5083         entry->mode = mode;
5084         entry->proc_handler = proc_handler;
5085
5086         if (load_idx) {
5087                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5088                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5089         }
5090 }
5091
5092 static struct ctl_table *
5093 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5094 {
5095         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5096
5097         if (table == NULL)
5098                 return NULL;
5099
5100         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5101                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5102         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5103                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5104         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5105                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5106         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5107                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5108         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5109                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5110         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5111                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5112         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5113                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5114         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5115                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5116         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5117                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5118         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5119                 &sd->cache_nice_tries,
5120                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5121         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5122                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5123         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5124                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5125         /* &table[12] is terminator */
5126
5127         return table;
5128 }
5129
5130 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5131 {
5132         struct ctl_table *entry, *table;
5133         struct sched_domain *sd;
5134         int domain_num = 0, i;
5135         char buf[32];
5136
5137         for_each_domain(cpu, sd)
5138                 domain_num++;
5139         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5140         if (table == NULL)
5141                 return NULL;
5142
5143         i = 0;
5144         for_each_domain(cpu, sd) {
5145                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5146                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5147                 entry->mode = 0555;
5148                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5149                 entry++;
5150                 i++;
5151         }
5152         return table;
5153 }
5154
5155 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5156 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5157 {
5158         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5159         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5160         char buf[32];
5161
5162         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5163         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5164
5165         if (entry == NULL)
5166                 return;
5167
5168         for_each_possible_cpu(i) {
5169                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5170                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5171                 entry->mode = 0555;
5172                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5173                 entry++;
5174         }
5175
5176         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5177         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5178 }
5179
5180 /* may be called multiple times per register */
5181 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5182 {
5183         if (sd_sysctl_header)
5184                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5185         sd_sysctl_header = NULL;
5186         if (sd_ctl_dir[0].child)
5187                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5188 }
5189 #else
5190 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5191 {
5192 }
5193 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5194 {
5195 }
5196 #endif
5197
5198 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5199 {
5200         if (!rq->online) {
5201                 const struct sched_class *class;
5202
5203                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5204                 rq->online = 1;
5205
5206                 for_each_class(class) {
5207                         if (class->rq_online)
5208                                 class->rq_online(rq);
5209                 }
5210         }
5211 }
5212
5213 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5214 {
5215         if (rq->online) {
5216                 const struct sched_class *class;
5217
5218                 for_each_class(class) {
5219                         if (class->rq_offline)
5220                                 class->rq_offline(rq);
5221                 }
5222
5223                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5224                 rq->online = 0;
5225         }
5226 }
5227
5228 /*
5229  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5230  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5231  */
5232 static int __cpuinit
5233 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5234 {
5235         int cpu = (long)hcpu;
5236         unsigned long flags;
5237         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5238
5239         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5240
5241         case CPU_UP_PREPARE:
5242                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5243                 break;
5244
5245         case CPU_ONLINE:
5246                 /* Update our root-domain */
5247                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5248                 if (rq->rd) {
5249                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5250
5251                         set_rq_online(rq);
5252                 }
5253                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5254                 break;
5255
5256 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5257         case CPU_DYING:
5258                 sched_ttwu_pending();
5259                 /* Update our root-domain */
5260                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5261                 if (rq->rd) {
5262                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5263                         set_rq_offline(rq);
5264                 }
5265                 migrate_tasks(cpu);
5266                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5267                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5268                 break;
5269
5270         case CPU_DEAD:
5271                 calc_load_migrate(rq);
5272                 break;
5273 #endif
5274         }
5275
5276         update_max_interval();
5277
5278         return NOTIFY_OK;
5279 }
5280
5281 /*
5282  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5283  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5284  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5285  */
5286 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5287         .notifier_call = migration_call,
5288         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5289 };
5290
5291 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5292                                       unsigned long action, void *hcpu)
5293 {
5294         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5295         case CPU_STARTING:
5296         case CPU_DOWN_FAILED:
5297                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5298                 return NOTIFY_OK;
5299         default:
5300                 return NOTIFY_DONE;
5301         }
5302 }
5303
5304 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5305                                         unsigned long action, void *hcpu)
5306 {
5307         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5308         case CPU_DOWN_PREPARE:
5309                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5310                 return NOTIFY_OK;
5311         default:
5312                 return NOTIFY_DONE;
5313         }
5314 }
5315
5316 static int __init migration_init(void)
5317 {
5318         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5319         int err;
5320
5321         /* Initialize migration for the boot CPU */
5322         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5323         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5324         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5325         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5326
5327         /* Register cpu active notifiers */
5328         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5329         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5330
5331         return 0;
5332 }
5333 early_initcall(migration_init);
5334 #endif
5335
5336 #ifdef CONFIG_SMP
5337
5338 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5339
5340 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5341
5342 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5343
5344 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5345 {
5346         sched_debug_enabled = 1;
5347
5348         return 0;
5349 }
5350 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5351
5352 static inline bool sched_debug(void)
5353 {
5354         return sched_debug_enabled;
5355 }
5356
5357 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5358                                   struct cpumask *groupmask)
5359 {
5360         struct sched_group *group = sd->groups;
5361         char str[256];
5362
5363         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5364         cpumask_clear(groupmask);
5365
5366         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5367
5368         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5369                 printk("does not load-balance\n");
5370                 if (sd->parent)
5371                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5372                                         " has parent");
5373                 return -1;
5374         }
5375
5376         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5377
5378         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5379                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5380                                 "CPU%d\n", cpu);
5381         }
5382         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5383                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5384                                 " CPU%d\n", cpu);
5385         }
5386
5387         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5388         do {
5389                 if (!group) {
5390                         printk("\n");
5391                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5392                         break;
5393                 }
5394
5395                 /*
5396                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5397                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5398                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5399                  */
5400                 if (!group->sgp->power_orig) {
5401                         printk(KERN_CONT "\n");
5402                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5403                                         "set\n");
5404                         break;
5405                 }
5406
5407                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5408                         printk(KERN_CONT "\n");
5409                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5410                         break;
5411                 }
5412
5413                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5414                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5415                         printk(KERN_CONT "\n");
5416                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5417                         break;
5418                 }
5419
5420                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5421
5422                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5423
5424                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5425                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5426                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5427                                 group->sgp->power);
5428                 }
5429
5430                 group = group->next;
5431         } while (group != sd->groups);
5432         printk(KERN_CONT "\n");
5433
5434         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5435                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5436
5437         if (sd->parent &&
5438             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5439                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5440                         "of domain->span\n");
5441         return 0;
5442 }
5443
5444 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5445 {
5446         int level = 0;
5447
5448         if (!sched_debug_enabled)
5449                 return;
5450
5451         if (!sd) {
5452                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5453                 return;
5454         }
5455
5456         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5457
5458         for (;;) {
5459                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5460                         break;
5461                 level++;
5462                 sd = sd->parent;
5463                 if (!sd)
5464                         break;
5465         }
5466 }
5467 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5468 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5469 static inline bool sched_debug(void)
5470 {
5471         return false;
5472 }
5473 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5474
5475 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5476 {
5477         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5478                 return 1;
5479
5480         /* Following flags need at least 2 groups */
5481         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5482                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5483                          SD_BALANCE_FORK |
5484                          SD_BALANCE_EXEC |
5485                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5486                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5487                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5488                         return 0;
5489         }
5490
5491         /* Following flags don't use groups */
5492         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5493                 return 0;
5494
5495         return 1;
5496 }
5497
5498 static int
5499 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5500 {
5501         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5502
5503         if (sd_degenerate(parent))
5504                 return 1;
5505
5506         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5507                 return 0;
5508
5509         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5510         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5511                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5512                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5513                                 SD_BALANCE_FORK |
5514                                 SD_BALANCE_EXEC |
5515                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5516                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5517                 if (nr_node_ids == 1)
5518                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5519         }
5520         if (~cflags & pflags)
5521                 return 0;
5522
5523         return 1;
5524 }
5525
5526 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5527 {
5528         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5529
5530         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5531         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5532         free_cpumask_var(rd->online);
5533         free_cpumask_var(rd->span);
5534         kfree(rd);
5535 }
5536
5537 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5538 {
5539         struct root_domain *old_rd = NULL;
5540         unsigned long flags;
5541
5542         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5543
5544         if (rq->rd) {
5545                 old_rd = rq->rd;
5546
5547                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5548                         set_rq_offline(rq);
5549
5550                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5551
5552                 /*
5553                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5554                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5555                  * in this function:
5556                  */
5557                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5558                         old_rd = NULL;
5559         }
5560
5561         atomic_inc(&rd->refcount);
5562         rq->rd = rd;
5563
5564         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5565         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5566                 set_rq_online(rq);
5567
5568         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5569
5570         if (old_rd)
5571                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5572 }
5573
5574 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5575 {
5576         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5577
5578         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5579                 goto out;
5580         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5581                 goto free_span;
5582         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5583                 goto free_online;
5584
5585         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5586                 goto free_rto_mask;
5587         return 0;
5588
5589 free_rto_mask:
5590         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5591 free_online:
5592         free_cpumask_var(rd->online);
5593 free_span:
5594         free_cpumask_var(rd->span);
5595 out:
5596         return -ENOMEM;
5597 }
5598
5599 /*
5600  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5601  * members (mimicking the global state we have today).
5602  */
5603 struct root_domain def_root_domain;
5604
5605 static void init_defrootdomain(void)
5606 {
5607         init_rootdomain(&def_root_domain);
5608
5609         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5610 }
5611
5612 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5613 {
5614         struct root_domain *rd;
5615
5616         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5617         if (!rd)
5618                 return NULL;
5619
5620         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5621                 kfree(rd);
5622                 return NULL;
5623         }
5624
5625         return rd;
5626 }
5627
5628 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5629 {
5630         struct sched_group *tmp, *first;
5631
5632         if (!sg)
5633                 return;
5634
5635         first = sg;
5636         do {
5637                 tmp = sg->next;
5638
5639                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5640                         kfree(sg->sgp);
5641
5642                 kfree(sg);
5643                 sg = tmp;
5644         } while (sg != first);
5645 }
5646
5647 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5648 {
5649         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5650
5651         /*
5652          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5653          * nuke them all.
5654          */
5655         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5656                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5657         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5658                 kfree(sd->groups->sgp);
5659                 kfree(sd->groups);
5660         }
5661         kfree(sd);
5662 }
5663
5664 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5665 {
5666         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5667 }
5668
5669 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5670 {
5671         for (; sd; sd = sd->parent)
5672                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5673 }
5674
5675 /*
5676  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5677  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5678  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5679  *
5680  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5681  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5682  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5683  */
5684 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5685 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5686
5687 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5688 {
5689         struct sched_domain *sd;
5690         int id = cpu;
5691
5692         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5693         if (sd)
5694                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5695
5696         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5697         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5698 }
5699
5700 /*
5701  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5702  * hold the hotplug lock.
5703  */
5704 static void
5705 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5706 {
5707         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5708         struct sched_domain *tmp;
5709
5710         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5711         for (tmp = sd; tmp; ) {
5712                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5713                 if (!parent)
5714                         break;
5715
5716                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5717                         tmp->parent = parent->parent;
5718                         if (parent->parent)
5719                                 parent->parent->child = tmp;
5720                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5721                 } else
5722                         tmp = tmp->parent;
5723         }
5724
5725         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5726                 tmp = sd;
5727                 sd = sd->parent;
5728                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5729                 if (sd)
5730                         sd->child = NULL;
5731         }
5732
5733         sched_domain_debug(sd, cpu);
5734
5735         rq_attach_root(rq, rd);
5736         tmp = rq->sd;
5737         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5738         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5739
5740         update_top_cache_domain(cpu);
5741 }
5742
5743 /* cpus with isolated domains */
5744 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5745
5746 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5747 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5748 {
5749         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5750         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5751         return 1;
5752 }
5753
5754 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5755
5756 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5757 {
5758         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5759 }
5760
5761 struct sd_data {
5762         struct sched_domain **__percpu sd;
5763         struct sched_group **__percpu sg;
5764         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5765 };
5766
5767 struct s_data {
5768         struct sched_domain ** __percpu sd;
5769         struct root_domain      *rd;
5770 };
5771
5772 enum s_alloc {
5773         sa_rootdomain,
5774         sa_sd,
5775         sa_sd_storage,
5776         sa_none,
5777 };
5778
5779 struct sched_domain_topology_level;
5780
5781 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5782 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5783
5784 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5785
5786 struct sched_domain_topology_level {
5787         sched_domain_init_f init;
5788         sched_domain_mask_f mask;
5789         int                 flags;
5790         int                 numa_level;
5791         struct sd_data      data;
5792 };
5793
5794 /*
5795  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5796  * domain traversal.
5797  *
5798  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5799  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5800  * range.
5801  *
5802  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5803  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5804  * cpu they're built on, so check that.
5805  *
5806  */
5807 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5808 {
5809         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5810         struct sd_data *sdd = sd->private;
5811         struct sched_domain *sibling;
5812         int i;
5813
5814         for_each_cpu(i, span) {
5815                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5816                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5817                         continue;
5818
5819                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5820         }
5821 }
5822
5823 /*
5824  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5825  * of this group that's also in the iteration mask.
5826  */
5827 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5828 {
5829         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5830 }
5831
5832 static int
5833 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5834 {
5835         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5836         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5837         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5838         struct sd_data *sdd = sd->private;
5839         struct sched_domain *child;
5840         int i;
5841
5842         cpumask_clear(covered);
5843
5844         for_each_cpu(i, span) {
5845                 struct cpumask *sg_span;
5846
5847                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5848                         continue;
5849
5850                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5851
5852                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5853                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5854                         continue;
5855
5856                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5857                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5858
5859                 if (!sg)
5860                         goto fail;
5861
5862                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5863                 if (child->child) {
5864                         child = child->child;
5865                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5866                 } else
5867                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5868
5869                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5870
5871                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5872                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5873                         build_group_mask(sd, sg);
5874
5875                 /*
5876                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5877                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5878                  * die on a /0 trap.
5879                  */
5880                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5881
5882                 /*
5883                  * Make sure the first group of this domain contains the
5884                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5885                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5886                  */
5887                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5888                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5889                         groups = sg;
5890
5891                 if (!first)
5892                         first = sg;
5893                 if (last)
5894                         last->next = sg;
5895                 last = sg;
5896                 last->next = first;
5897         }
5898         sd->groups = groups;
5899
5900         return 0;
5901
5902 fail:
5903         free_sched_groups(first, 0);
5904
5905         return -ENOMEM;
5906 }
5907
5908 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5909 {
5910         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5911         struct sched_domain *child = sd->child;
5912
5913         if (child)
5914                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5915
5916         if (sg) {
5917                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5918                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5919                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5920         }
5921
5922         return cpu;
5923 }
5924
5925 /*
5926  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5927  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5928  * and ->cpu_power to 0.
5929  *
5930  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5931  */
5932 static int
5933 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5934 {
5935         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5936         struct sd_data *sdd = sd->private;
5937         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5938         struct cpumask *covered;
5939         int i;
5940
5941         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5942         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5943
5944         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5945                 return 0;
5946
5947         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5948         covered = sched_domains_tmpmask;
5949
5950         cpumask_clear(covered);
5951
5952         for_each_cpu(i, span) {
5953                 struct sched_group *sg;
5954                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5955                 int j;
5956
5957                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5958                         continue;
5959
5960                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5961                 sg->sgp->power = 0;
5962                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5963
5964                 for_each_cpu(j, span) {
5965                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5966                                 continue;
5967
5968                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5969                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5970                 }
5971
5972                 if (!first)
5973                         first = sg;
5974                 if (last)
5975                         last->next = sg;
5976                 last = sg;
5977         }
5978         last->next = first;
5979
5980         return 0;
5981 }
5982
5983 /*
5984  * Initialize sched groups cpu_power.
5985  *
5986  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5987  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5988  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5989  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5990  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5991  * less cpu_power.
5992  */
5993 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5994 {
5995         struct sched_group *sg = sd->groups;
5996
5997         WARN_ON(!sd || !sg);
5998
5999         do {
6000                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6001                 sg = sg->next;
6002         } while (sg != sd->groups);
6003
6004         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6005                 return;
6006
6007         update_group_power(sd, cpu);
6008         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6009 }
6010
6011 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6012 {
6013        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6014 }
6015
6016 /*
6017  * Initializers for schedule domains
6018  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6019  */
6020
6021 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6022 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6023 #else
6024 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6025 #endif
6026
6027 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6028 static noinline struct sched_domain *                                   \
6029 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6030 {                                                                       \
6031         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6032         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6033         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6034         sd->private = &tl->data;                                        \
6035         return sd;                                                      \
6036 }
6037
6038 SD_INIT_FUNC(CPU)
6039 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6040  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6041 #endif
6042 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6043  SD_INIT_FUNC(MC)
6044 #endif
6045 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6046  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6047 #endif
6048
6049 static int default_relax_domain_level = -1;
6050 int sched_domain_level_max;
6051
6052 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6053 {
6054         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6055                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6056
6057         return 1;
6058 }
6059 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6060
6061 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6062                                  struct sched_domain_attr *attr)
6063 {
6064         int request;
6065
6066         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6067                 if (default_relax_domain_level < 0)
6068                         return;
6069                 else
6070                         request = default_relax_domain_level;
6071         } else
6072                 request = attr->relax_domain_level;
6073         if (request < sd->level) {
6074                 /* turn off idle balance on this domain */
6075                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6076         } else {
6077                 /* turn on idle balance on this domain */
6078                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6079         }
6080 }
6081
6082 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6083 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6084
6085 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6086                                  const struct cpumask *cpu_map)
6087 {
6088         switch (what) {
6089         case sa_rootdomain:
6090                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6091                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6092         case sa_sd:
6093                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6094         case sa_sd_storage:
6095                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6096         case sa_none:
6097                 break;
6098         }
6099 }
6100
6101 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6102                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6103 {
6104         memset(d, 0, sizeof(*d));
6105
6106         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6107                 return sa_sd_storage;
6108         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6109         if (!d->sd)
6110                 return sa_sd_storage;
6111         d->rd = alloc_rootdomain();
6112         if (!d->rd)
6113                 return sa_sd;
6114         return sa_rootdomain;
6115 }
6116
6117 /*
6118  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6119  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6120  * will not free the data we're using.
6121  */
6122 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6123 {
6124         struct sd_data *sdd = sd->private;
6125
6126         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6127         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6128
6129         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6130                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6131
6132         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6133                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6134 }
6135
6136 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6137 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6138 {
6139         return topology_thread_cpumask(cpu);
6140 }
6141 #endif
6142
6143 /*
6144  * Topology list, bottom-up.
6145  */
6146 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6147 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6148         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6149 #endif
6150 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6151         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6152 #endif
6153 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6154         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6155 #endif
6156         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6157         { NULL, },
6158 };
6159
6160 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6161
6162 #ifdef CONFIG_NUMA
6163
6164 static int sched_domains_numa_levels;
6165 static int *sched_domains_numa_distance;
6166 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6167 static int sched_domains_curr_level;
6168
6169 static inline int sd_local_flags(int level)
6170 {
6171         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6172                 return 0;
6173
6174         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6175 }
6176
6177 static struct sched_domain *
6178 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6179 {
6180         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6181         int level = tl->numa_level;
6182         int sd_weight = cpumask_weight(
6183                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6184
6185         *sd = (struct sched_domain){
6186                 .min_interval           = sd_weight,
6187                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6188                 .busy_factor            = 32,
6189                 .imbalance_pct          = 125,
6190                 .cache_nice_tries       = 2,
6191                 .busy_idx               = 3,
6192                 .idle_idx               = 2,
6193                 .newidle_idx            = 0,
6194                 .wake_idx               = 0,
6195                 .forkexec_idx           = 0,
6196
6197                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6198                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6199                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6200                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6201                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6202                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6203                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6204                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6205                                         | 1*SD_SERIALIZE
6206                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6207                                         | sd_local_flags(level)
6208                                         ,
6209                 .last_balance           = jiffies,
6210                 .balance_interval       = sd_weight,
6211         };
6212         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6213         sd->private = &tl->data;
6214
6215         /*
6216          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6217          */
6218         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6219
6220         return sd;
6221 }
6222
6223 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6224 {
6225         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6226 }
6227
6228 static void sched_numa_warn(const char *str)
6229 {
6230         static int done = false;
6231         int i,j;
6232
6233         if (done)
6234                 return;
6235
6236         done = true;
6237
6238         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6239
6240         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6241                 printk(KERN_WARNING "  ");
6242                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6243                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6244                 printk(KERN_CONT "\n");
6245         }
6246         printk(KERN_WARNING "\n");
6247 }
6248
6249 static bool find_numa_distance(int distance)
6250 {
6251         int i;
6252
6253         if (distance == node_distance(0, 0))
6254                 return true;
6255
6256         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6257                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6258                         return true;
6259         }
6260
6261         return false;
6262 }
6263
6264 static void sched_init_numa(void)
6265 {
6266         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6267         struct sched_domain_topology_level *tl;
6268         int level = 0;
6269         int i, j, k;
6270
6271         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6272         if (!sched_domains_numa_distance)
6273                 return;
6274
6275         /*
6276          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6277          * unique distances in the node_distance() table.
6278          *
6279          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6280          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6281          */
6282         next_distance = curr_distance;
6283         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6284                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6285                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6286                                 int distance = node_distance(i, k);
6287
6288                                 if (distance > curr_distance &&
6289                                     (distance < next_distance ||
6290                                      next_distance == curr_distance))
6291                                         next_distance = distance;
6292
6293                                 /*
6294                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6295                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6296                                  * equally connected to A.
6297                                  */
6298                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6299                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6300
6301                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6302                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6303                         }
6304                         if (next_distance != curr_distance) {
6305                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6306                                 sched_domains_numa_levels = level;
6307                                 curr_distance = next_distance;
6308                         } else break;
6309                 }
6310
6311                 /*
6312                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6313                  */
6314                 if (!sched_debug())
6315                         break;
6316         }
6317         /*
6318          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6319          * identity distance node_distance(i,i).
6320          *
6321          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6322          * numbers.
6323          */
6324
6325         /*
6326          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6327          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6328          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6329          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6330          * in other functions.
6331          *
6332          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6333          */
6334         sched_domains_numa_levels = 0;
6335
6336         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6337         if (!sched_domains_numa_masks)
6338                 return;
6339
6340         /*
6341          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6342          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6343          */
6344         for (i = 0; i < level; i++) {
6345                 sched_domains_numa_masks[i] =
6346                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6347                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6348                         return;
6349
6350                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6351                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6352                         if (!mask)
6353                                 return;
6354
6355                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6356
6357                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6358                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6359                                         continue;
6360
6361                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6362                         }
6363                 }
6364         }
6365
6366         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6367                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6368         if (!tl)
6369                 return;
6370
6371         /*
6372          * Copy the default topology bits..
6373          */
6374         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6375                 tl[i] = default_topology[i];
6376
6377         /*
6378          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6379          */
6380         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6381                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6382                         .init = sd_numa_init,
6383                         .mask = sd_numa_mask,
6384                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6385                         .numa_level = j,
6386                 };
6387         }
6388
6389         sched_domain_topology = tl;
6390
6391         sched_domains_numa_levels = level;
6392 }
6393
6394 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6395 {
6396         int i, j;
6397         int node = cpu_to_node(cpu);
6398
6399         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6400                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6401                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6402                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6403                 }
6404         }
6405 }
6406
6407 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6408 {
6409         int i, j;
6410         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6411                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6412                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6413         }
6414 }
6415
6416 /*
6417  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6418  * are onlined.
6419  */
6420 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6421                                            unsigned long action,
6422                                            void *hcpu)
6423 {
6424         int cpu = (long)hcpu;
6425
6426         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6427         case CPU_ONLINE:
6428                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6429                 break;
6430
6431         case CPU_DEAD:
6432                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6433                 break;
6434
6435         default:
6436                 return NOTIFY_DONE;
6437         }
6438
6439         return NOTIFY_OK;
6440 }
6441 #else
6442 static inline void sched_init_numa(void)
6443 {
6444 }
6445
6446 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6447                                            unsigned long action,
6448                                            void *hcpu)
6449 {
6450         return 0;
6451 }
6452 #endif /* CONFIG_NUMA */
6453
6454 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6455 {
6456         struct sched_domain_topology_level *tl;
6457         int j;
6458
6459         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6460                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6461
6462                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6463                 if (!sdd->sd)
6464                         return -ENOMEM;
6465
6466                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6467                 if (!sdd->sg)
6468                         return -ENOMEM;
6469
6470                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6471                 if (!sdd->sgp)
6472                         return -ENOMEM;
6473
6474                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6475                         struct sched_domain *sd;
6476                         struct sched_group *sg;
6477                         struct sched_group_power *sgp;
6478
6479                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6480                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6481                         if (!sd)
6482                                 return -ENOMEM;
6483
6484                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6485
6486                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6487                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6488                         if (!sg)
6489                                 return -ENOMEM;
6490
6491                         sg->next = sg;
6492
6493                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6494
6495                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6496                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6497                         if (!sgp)
6498                                 return -ENOMEM;
6499
6500                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6501                 }
6502         }
6503
6504         return 0;
6505 }
6506
6507 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6508 {
6509         struct sched_domain_topology_level *tl;
6510         int j;
6511
6512         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6513                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6514
6515                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6516                         struct sched_domain *sd;
6517
6518                         if (sdd->sd) {
6519                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6520                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6521                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6522                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6523                         }
6524
6525                         if (sdd->sg)
6526                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6527                         if (sdd->sgp)
6528                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6529                 }
6530                 free_percpu(sdd->sd);
6531                 sdd->sd = NULL;
6532                 free_percpu(sdd->sg);
6533                 sdd->sg = NULL;
6534                 free_percpu(sdd->sgp);
6535                 sdd->sgp = NULL;
6536         }
6537 }
6538
6539 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6540                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6541                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6542                 int cpu)
6543 {
6544         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6545         if (!sd)
6546                 return child;
6547
6548         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6549         if (child) {
6550                 sd->level = child->level + 1;
6551                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6552                 child->parent = sd;
6553         }
6554         sd->child = child;
6555         set_domain_attribute(sd, attr);
6556
6557         return sd;
6558 }
6559
6560 /*
6561  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6562  * to the individual cpus
6563  */
6564 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6565                                struct sched_domain_attr *attr)
6566 {
6567         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6568         struct sched_domain *sd;
6569         struct s_data d;
6570         int i, ret = -ENOMEM;
6571
6572         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6573         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6574                 goto error;
6575
6576         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6577         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6578                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6579
6580                 sd = NULL;
6581                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6582                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6583                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6584                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6585                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6586                                 break;
6587                 }
6588
6589                 while (sd->child)
6590                         sd = sd->child;
6591
6592                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6593         }
6594
6595         /* Build the groups for the domains */
6596         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6597                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6598                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6599                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6600                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6601                                         goto error;
6602                         } else {
6603                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6604                                         goto error;
6605                         }
6606                 }
6607         }
6608
6609         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6610         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6611                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6612                         continue;
6613
6614                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6615                         claim_allocations(i, sd);
6616                         init_sched_groups_power(i, sd);
6617                 }
6618         }
6619
6620         /* Attach the domains */
6621         rcu_read_lock();
6622         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6623                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6624                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6625         }
6626         rcu_read_unlock();
6627
6628         ret = 0;
6629 error:
6630         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6631         return ret;
6632 }
6633
6634 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6635 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6636 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6637                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6638
6639 /*
6640  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6641  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6642  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6643  */
6644 static cpumask_var_t fallback_doms;
6645
6646 /*
6647  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6648  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6649  * or 0 if it stayed the same.
6650  */
6651 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6652 {
6653         return 0;
6654 }
6655
6656 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6657 {
6658         int i;
6659         cpumask_var_t *doms;
6660
6661         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6662         if (!doms)
6663                 return NULL;
6664         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6665                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6666                         free_sched_domains(doms, i);
6667                         return NULL;
6668                 }
6669         }
6670         return doms;
6671 }
6672
6673 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6674 {
6675         unsigned int i;
6676         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6677                 free_cpumask_var(doms[i]);
6678         kfree(doms);
6679 }
6680
6681 /*
6682  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6683  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6684  * exclude other special cases in the future.
6685  */
6686 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6687 {
6688         int err;
6689
6690         arch_update_cpu_topology();
6691         ndoms_cur = 1;
6692         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6693         if (!doms_cur)
6694                 doms_cur = &fallback_doms;
6695         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6696         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6697         register_sched_domain_sysctl();
6698
6699         return err;
6700 }
6701
6702 /*
6703  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6704  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6705  */
6706 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6707 {
6708         int i;
6709
6710         rcu_read_lock();
6711         for_each_cpu(i, cpu_map)
6712                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6713         rcu_read_unlock();
6714 }
6715
6716 /* handle null as "default" */
6717 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6718                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6719 {
6720         struct sched_domain_attr tmp;
6721
6722         /* fast path */
6723         if (!new && !cur)
6724                 return 1;
6725
6726         tmp = SD_ATTR_INIT;
6727         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6728                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6729                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6730 }
6731
6732 /*
6733  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6734  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6735  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6736  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6737  *
6738  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6739  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6740  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6741  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6742  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6743  * it as it is.
6744  *
6745  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6746  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6747  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6748  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6749  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6750  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6751  *
6752  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6753  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6754  * and it will not create the default domain.
6755  *
6756  * Call with hotplug lock held
6757  */
6758 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6759                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6760 {
6761         int i, j, n;
6762         int new_topology;
6763
6764         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6765
6766         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6767         unregister_sched_domain_sysctl();
6768
6769         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6770         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6771
6772         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6773
6774         /* Destroy deleted domains */
6775         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6776                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6777                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6778                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6779                                 goto match1;
6780                 }
6781                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6782                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6783 match1:
6784                 ;
6785         }
6786
6787         if (doms_new == NULL) {
6788                 ndoms_cur = 0;
6789                 doms_new = &fallback_doms;
6790                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6791                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6792         }
6793
6794         /* Build new domains */
6795         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6796                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6797                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6798                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6799                                 goto match2;
6800                 }
6801                 /* no match - add a new doms_new */
6802                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6803 match2:
6804                 ;
6805         }
6806
6807         /* Remember the new sched domains */
6808         if (doms_cur != &fallback_doms)
6809                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6810         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6811         doms_cur = doms_new;
6812         dattr_cur = dattr_new;
6813         ndoms_cur = ndoms_new;
6814
6815         register_sched_domain_sysctl();
6816
6817         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6818 }
6819
6820 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6821
6822 /*
6823  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6824  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6825  * around partition_sched_domains().
6826  *
6827  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6828  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6829  */
6830 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6831                              void *hcpu)
6832 {
6833         switch (action) {
6834         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6835         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6836
6837                 /*
6838                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6839                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6840                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6841                  * domain, ignoring cpusets.
6842                  */
6843                 num_cpus_frozen--;
6844                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6845                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6846                         break;
6847                 }
6848
6849                 /*
6850                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6851                  * restore the original sched domains by considering the
6852                  * cpuset configurations.
6853                  */
6854
6855         case CPU_ONLINE:
6856         case CPU_DOWN_FAILED:
6857                 cpuset_update_active_cpus(true);
6858                 break;
6859         default:
6860                 return NOTIFY_DONE;
6861         }
6862         return NOTIFY_OK;
6863 }
6864
6865 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6866                                void *hcpu)
6867 {
6868         switch (action) {
6869         case CPU_DOWN_PREPARE:
6870                 cpuset_update_active_cpus(false);
6871                 break;
6872         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6873                 num_cpus_frozen++;
6874                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6875                 break;
6876         default:
6877                 return NOTIFY_DONE;
6878         }
6879         return NOTIFY_OK;
6880 }
6881
6882 void __init sched_init_smp(void)
6883 {
6884         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6885
6886         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6887         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6888
6889         sched_init_numa();
6890
6891         get_online_cpus();
6892         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6893         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6894         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6895         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6896                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6897         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6898         put_online_cpus();
6899
6900         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6901         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6902         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6903
6904         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6905         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6906
6907         init_hrtick();
6908
6909         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6910         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6911                 BUG();
6912         sched_init_granularity();
6913         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6914
6915         init_sched_rt_class();
6916 }
6917 #else
6918 void __init sched_init_smp(void)
6919 {
6920         sched_init_granularity();
6921 }
6922 #endif /* CONFIG_SMP */
6923
6924 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6925
6926 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6927 {
6928         return in_lock_functions(addr) ||
6929                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6930                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6931 }
6932
6933 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6934 /*
6935  * Default task group.
6936  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6937  */
6938 struct task_group root_task_group;
6939 LIST_HEAD(task_groups);
6940 #endif
6941
6942 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6943
6944 void __init sched_init(void)
6945 {
6946         int i, j;
6947         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6948
6949 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6950         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6951 #endif
6952 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6953         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6954 #endif
6955 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6956         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6957 #endif
6958         if (alloc_size) {
6959                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6960
6961 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6962                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6963                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6964
6965                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6966                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6967
6968 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6969 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6970                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6971                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6972
6973                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6974                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6975
6976 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6977 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6978                 for_each_possible_cpu(i) {
6979                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6980                         ptr += cpumask_size();
6981                 }
6982 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6983         }
6984
6985 #ifdef CONFIG_SMP
6986         init_defrootdomain();
6987 #endif
6988
6989         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6990                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6991
6992 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6993         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6994                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6995 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6996
6997 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6998         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6999         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7000         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7001         autogroup_init(&init_task);
7002
7003 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7004
7005         for_each_possible_cpu(i) {
7006                 struct rq *rq;
7007
7008                 rq = cpu_rq(i);
7009                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7010                 rq->nr_running = 0;
7011                 rq->calc_load_active = 0;
7012                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7013                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7014                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7015 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7016                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7017                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7018                 /*
7019                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7020                  *
7021                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7022                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7023                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7024                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7025                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7026                  * (se->load.weight).
7027                  *
7028                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7029                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7030                  * then A0's share of the cpu resource is:
7031                  *
7032                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7033                  *
7034                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7035                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7036                  */
7037                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7038                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7039 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7040
7041                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7042 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7043                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7044                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7045 #endif
7046
7047                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7048                         rq->cpu_load[j] = 0;
7049
7050                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7051
7052 #ifdef CONFIG_SMP
7053                 rq->sd = NULL;
7054                 rq->rd = NULL;
7055                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
7056                 rq->post_schedule = 0;
7057                 rq->active_balance = 0;
7058                 rq->next_balance = jiffies;
7059                 rq->push_cpu = 0;
7060                 rq->cpu = i;
7061                 rq->online = 0;
7062                 rq->idle_stamp = 0;
7063                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7064
7065                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7066
7067                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7068 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7069                 rq->nohz_flags = 0;
7070 #endif
7071 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7072                 rq->last_sched_tick = 0;
7073 #endif
7074 #endif
7075                 init_rq_hrtick(rq);
7076                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7077         }
7078
7079         set_load_weight(&init_task);
7080
7081 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7082         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7083 #endif
7084
7085 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7086         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
7087 #endif
7088
7089         /*
7090          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7091          */
7092         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7093         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7094
7095         /*
7096          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7097          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7098          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7099          * when this runqueue becomes "idle".
7100          */
7101         init_idle(current, smp_processor_id());
7102
7103         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7104
7105         /*
7106          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7107          */
7108         current->sched_class = &fair_sched_class;
7109
7110 #ifdef CONFIG_SMP
7111         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7112         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7113         if (cpu_isolated_map == NULL)
7114                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7115         idle_thread_set_boot_cpu();
7116 #endif
7117         init_sched_fair_class();
7118
7119         scheduler_running = 1;
7120 }
7121
7122 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7123 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7124 {
7125         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7126
7127         return (nested == preempt_offset);
7128 }
7129
7130 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7131 {
7132         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7133
7134         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7135         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7136             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7137                 return;
7138         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7139                 return;
7140         prev_jiffy = jiffies;
7141
7142         printk(KERN_ERR
7143                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7144                         file, line);
7145         printk(KERN_ERR
7146                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7147                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7148                         current->pid, current->comm);
7149
7150         debug_show_held_locks(current);
7151         if (irqs_disabled())
7152                 print_irqtrace_events(current);
7153         dump_stack();
7154 }
7155 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7156 #endif
7157
7158 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7159 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7160 {
7161         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7162         int old_prio = p->prio;
7163         int on_rq;
7164
7165         on_rq = p->on_rq;
7166         if (on_rq)
7167                 dequeue_task(rq, p, 0);
7168         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7169         if (on_rq) {
7170                 enqueue_task(rq, p, 0);
7171                 resched_task(rq->curr);
7172         }
7173
7174         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7175 }
7176
7177 void normalize_rt_tasks(void)
7178 {
7179         struct task_struct *g, *p;
7180         unsigned long flags;
7181         struct rq *rq;
7182
7183         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7184         do_each_thread(g, p) {
7185                 /*
7186                  * Only normalize user tasks:
7187                  */
7188                 if (!p->mm)
7189                         continue;
7190
7191                 p->se.exec_start                = 0;
7192 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7193                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7194                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7195                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7196 #endif
7197
7198                 if (!rt_task(p)) {
7199                         /*
7200                          * Renice negative nice level userspace
7201                          * tasks back to 0:
7202                          */
7203                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7204                                 set_user_nice(p, 0);
7205                         continue;
7206                 }
7207
7208                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7209                 rq = __task_rq_lock(p);
7210
7211                 normalize_task(rq, p);
7212
7213                 __task_rq_unlock(rq);
7214                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7215         } while_each_thread(g, p);
7216
7217         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7218 }
7219
7220 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7221
7222 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7223 /*
7224  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7225  *
7226  * They can only be called when the whole system has been
7227  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7228  * activity can take place. Using them for anything else would
7229  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7230  * under any other configuration.
7231  */
7232
7233 /**
7234  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7235  * @cpu: the processor in question.
7236  *
7237  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7238  */
7239 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7240 {
7241         return cpu_curr(cpu);
7242 }
7243
7244 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7245
7246 #ifdef CONFIG_IA64
7247 /**
7248  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7249  * @cpu: the processor in question.
7250  * @p: the task pointer to set.
7251  *
7252  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7253  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7254  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7255  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7256  * and caller must save the original value of the current task (see
7257  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7258  * re-starting the system.
7259  *
7260  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7261  */
7262 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7263 {
7264         cpu_curr(cpu) = p;
7265 }
7266
7267 #endif
7268
7269 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7270 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7271 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7272
7273 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7274 {
7275         free_fair_sched_group(tg);
7276         free_rt_sched_group(tg);
7277         autogroup_free(tg);
7278         kfree(tg);
7279 }
7280
7281 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7282 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7283 {
7284         struct task_group *tg;
7285
7286         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7287         if (!tg)
7288                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7289
7290         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7291                 goto err;
7292
7293         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7294                 goto err;
7295
7296         return tg;
7297
7298 err:
7299         free_sched_group(tg);
7300         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7301 }
7302
7303 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7304 {
7305         unsigned long flags;
7306
7307         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7308         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7309
7310         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7311
7312         tg->parent = parent;
7313         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7314         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7315         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7316 }
7317
7318 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7319 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7320 {
7321         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7322         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7323 }
7324
7325 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7326 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7327 {
7328         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7329         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7330 }
7331
7332 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7333 {
7334         unsigned long flags;
7335         int i;
7336
7337         /* end participation in shares distribution */
7338         for_each_possible_cpu(i)
7339                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7340
7341         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7342         list_del_rcu(&tg->list);
7343         list_del_rcu(&tg->siblings);
7344         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7345 }
7346
7347 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7348  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7349  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7350  *      reflect its new group.
7351  */
7352 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7353 {
7354         struct task_group *tg;
7355         int on_rq, running;
7356         unsigned long flags;
7357         struct rq *rq;
7358
7359         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7360
7361         running = task_current(rq, tsk);
7362         on_rq = tsk->on_rq;
7363
7364         if (on_rq)
7365                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7366         if (unlikely(running))
7367                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7368
7369         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7370                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7371                           struct task_group, css);
7372         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7373         tsk->sched_task_group = tg;
7374
7375 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7376         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7377                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7378         else
7379 #endif
7380                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7381
7382         if (unlikely(running))
7383                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7384         if (on_rq)
7385                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7386
7387         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7388 }
7389 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7390
7391 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7392 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7393 {
7394         if (runtime == RUNTIME_INF)
7395                 return 1ULL << 20;
7396
7397         return div64_u64(runtime << 20, period);
7398 }
7399 #endif
7400
7401 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7402 /*
7403  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7404  */
7405 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7406
7407 /* Must be called with tasklist_lock held */
7408 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7409 {
7410         struct task_struct *g, *p;
7411
7412         do_each_thread(g, p) {
7413                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7414                         return 1;
7415         } while_each_thread(g, p);
7416
7417         return 0;
7418 }
7419
7420 struct rt_schedulable_data {
7421         struct task_group *tg;
7422         u64 rt_period;
7423         u64 rt_runtime;
7424 };
7425
7426 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7427 {
7428         struct rt_schedulable_data *d = data;
7429         struct task_group *child;
7430         unsigned long total, sum = 0;
7431         u64 period, runtime;
7432
7433         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7434         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7435
7436         if (tg == d->tg) {
7437                 period = d->rt_period;
7438                 runtime = d->rt_runtime;
7439         }
7440
7441         /*
7442          * Cannot have more runtime than the period.
7443          */
7444         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7445                 return -EINVAL;
7446
7447         /*
7448          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7449          */
7450         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7451                 return -EBUSY;
7452
7453         total = to_ratio(period, runtime);
7454
7455         /*
7456          * Nobody can have more than the global setting allows.
7457          */
7458         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7459                 return -EINVAL;
7460
7461         /*
7462          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7463          */
7464         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7465                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7466                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7467
7468                 if (child == d->tg) {
7469                         period = d->rt_period;
7470                         runtime = d->rt_runtime;
7471                 }
7472
7473                 sum += to_ratio(period, runtime);
7474         }
7475
7476         if (sum > total)
7477                 return -EINVAL;
7478
7479         return 0;
7480 }
7481
7482 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7483 {
7484         int ret;
7485
7486         struct rt_schedulable_data data = {
7487                 .tg = tg,
7488                 .rt_period = period,
7489                 .rt_runtime = runtime,
7490         };
7491
7492         rcu_read_lock();
7493         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7494         rcu_read_unlock();
7495
7496         return ret;
7497 }
7498
7499 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7500                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7501 {
7502         int i, err = 0;
7503
7504         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7505         read_lock(&tasklist_lock);
7506         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7507         if (err)
7508                 goto unlock;
7509
7510         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7511         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7512         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7513
7514         for_each_possible_cpu(i) {
7515                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7516
7517                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7518                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7519                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7520         }
7521         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7522 unlock:
7523         read_unlock(&tasklist_lock);
7524         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7525
7526         return err;
7527 }
7528
7529 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7530 {
7531         u64 rt_runtime, rt_period;
7532
7533         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7534         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7535         if (rt_runtime_us < 0)
7536                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7537
7538         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7539 }
7540
7541 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7542 {
7543         u64 rt_runtime_us;
7544
7545         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7546                 return -1;
7547
7548         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7549         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7550         return rt_runtime_us;
7551 }
7552
7553 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7554 {
7555         u64 rt_runtime, rt_period;
7556
7557         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7558         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7559
7560         if (rt_period == 0)
7561                 return -EINVAL;
7562
7563         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7564 }
7565
7566 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7567 {
7568         u64 rt_period_us;
7569
7570         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7571         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7572         return rt_period_us;
7573 }
7574
7575 static int sched_rt_global_constraints(void)
7576 {
7577         u64 runtime, period;
7578         int ret = 0;
7579
7580         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7581                 return -EINVAL;
7582
7583         runtime = global_rt_runtime();
7584         period = global_rt_period();
7585
7586         /*
7587          * Sanity check on the sysctl variables.
7588          */
7589         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7590                 return -EINVAL;
7591
7592         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7593         read_lock(&tasklist_lock);
7594         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7595         read_unlock(&tasklist_lock);
7596         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7597
7598         return ret;
7599 }
7600
7601 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7602 {
7603         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7604         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7605                 return 0;
7606
7607         return 1;
7608 }
7609
7610 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7611 static int sched_rt_global_constraints(void)
7612 {
7613         unsigned long flags;
7614         int i;
7615
7616         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7617                 return -EINVAL;
7618
7619         /*
7620          * There's always some RT tasks in the root group
7621          * -- migration, kstopmachine etc..
7622          */
7623         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7624                 return -EBUSY;
7625
7626         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7627         for_each_possible_cpu(i) {
7628                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7629
7630                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7631                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7632                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7633         }
7634         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7635
7636         return 0;
7637 }
7638 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7639
7640 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7641                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7642                 loff_t *ppos)
7643 {
7644         int ret;
7645         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7646
7647         mutex_lock(&mutex);
7648         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7649         /* make sure that internally we keep jiffies */
7650         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7651         if (!ret && write) {
7652                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7653                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7654         }
7655         mutex_unlock(&mutex);
7656         return ret;
7657 }
7658
7659 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7660                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7661                 loff_t *ppos)
7662 {
7663         int ret;
7664         int old_period, old_runtime;
7665         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7666
7667         mutex_lock(&mutex);
7668         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7669         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7670
7671         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7672
7673         if (!ret && write) {
7674                 ret = sched_rt_global_constraints();
7675                 if (ret) {
7676                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7677                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7678                 } else {
7679                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7680                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7681                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7682                 }
7683         }
7684         mutex_unlock(&mutex);
7685
7686         return ret;
7687 }
7688
7689 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7690
7691 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7692 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7693 {
7694         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7695                             struct task_group, css);
7696 }
7697
7698 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup *cgrp)
7699 {
7700         struct task_group *tg, *parent;
7701
7702         if (!cgrp->parent) {
7703                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7704                 return &root_task_group.css;
7705         }
7706
7707         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7708         tg = sched_create_group(parent);
7709         if (IS_ERR(tg))
7710                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7711
7712         return &tg->css;
7713 }
7714
7715 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup *cgrp)
7716 {
7717         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7718         struct task_group *parent;
7719
7720         if (!cgrp->parent)
7721                 return 0;
7722
7723         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7724         sched_online_group(tg, parent);
7725         return 0;
7726 }
7727
7728 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup *cgrp)
7729 {
7730         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7731
7732         sched_destroy_group(tg);
7733 }
7734
7735 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup *cgrp)
7736 {
7737         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7738
7739         sched_offline_group(tg);
7740 }
7741
7742 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7743                                  struct cgroup_taskset *tset)
7744 {
7745         struct task_struct *task;
7746
7747         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7748 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7749                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7750                         return -EINVAL;
7751 #else
7752                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7753                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7754                         return -EINVAL;
7755 #endif
7756         }
7757         return 0;
7758 }
7759
7760 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7761                               struct cgroup_taskset *tset)
7762 {
7763         struct task_struct *task;
7764
7765         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7766                 sched_move_task(task);
7767 }
7768
7769 static void
7770 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7771                 struct task_struct *task)
7772 {
7773         /*
7774          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7775          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7776          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7777          */
7778         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7779                 return;
7780
7781         sched_move_task(task);
7782 }
7783
7784 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7785 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7786                                 u64 shareval)
7787 {
7788         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7789 }
7790
7791 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7792 {
7793         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7794
7795         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7796 }
7797
7798 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7799 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7800
7801 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7802 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7803
7804 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7805
7806 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7807 {
7808         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7809         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7810
7811         if (tg == &root_task_group)
7812                 return -EINVAL;
7813
7814         /*
7815          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7816          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7817          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7818          */
7819         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7820                 return -EINVAL;
7821
7822         /*
7823          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7824          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7825          * feasibility.
7826          */
7827         if (period > max_cfs_quota_period)
7828                 return -EINVAL;
7829
7830         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7831         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7832         if (ret)
7833                 goto out_unlock;
7834
7835         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7836         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7837         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7838         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7839         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7840         cfs_b->quota = quota;
7841
7842         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7843         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7844         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7845                 /* force a reprogram */
7846                 cfs_b->timer_active = 0;
7847                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7848         }
7849         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7850
7851         for_each_possible_cpu(i) {
7852                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7853                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7854
7855                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7856                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7857                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7858
7859                 if (cfs_rq->throttled)
7860                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7861                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7862         }
7863 out_unlock:
7864         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7865
7866         return ret;
7867 }
7868
7869 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7870 {
7871         u64 quota, period;
7872
7873         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7874         if (cfs_quota_us < 0)
7875                 quota = RUNTIME_INF;
7876         else
7877                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7878
7879         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7880 }
7881
7882 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7883 {
7884         u64 quota_us;
7885
7886         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7887                 return -1;
7888
7889         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7890         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7891
7892         return quota_us;
7893 }
7894
7895 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7896 {
7897         u64 quota, period;
7898
7899         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7900         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7901
7902         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7903 }
7904
7905 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7906 {
7907         u64 cfs_period_us;
7908
7909         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7910         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7911
7912         return cfs_period_us;
7913 }
7914
7915 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7916 {
7917         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7918 }
7919
7920 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7921                                 s64 cfs_quota_us)
7922 {
7923         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7924 }
7925
7926 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7927 {
7928         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7929 }
7930
7931 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7932                                 u64 cfs_period_us)
7933 {
7934         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7935 }
7936
7937 struct cfs_schedulable_data {
7938         struct task_group *tg;
7939         u64 period, quota;
7940 };
7941
7942 /*
7943  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7944  * note: units are usecs
7945  */
7946 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7947                                struct cfs_schedulable_data *d)
7948 {
7949         u64 quota, period;
7950
7951         if (tg == d->tg) {
7952                 period = d->period;
7953                 quota = d->quota;
7954         } else {
7955                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7956                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7957         }
7958
7959         /* note: these should typically be equivalent */
7960         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7961                 return RUNTIME_INF;
7962
7963         return to_ratio(period, quota);
7964 }
7965
7966 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7967 {
7968         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7969         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7970         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7971
7972         if (!tg->parent) {
7973                 quota = RUNTIME_INF;
7974         } else {
7975                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7976
7977                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7978                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7979
7980                 /*
7981                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7982                  * limit is set
7983                  */
7984                 if (quota == RUNTIME_INF)
7985                         quota = parent_quota;
7986                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7987                         return -EINVAL;
7988         }
7989         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7990
7991         return 0;
7992 }
7993
7994 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7995 {
7996         int ret;
7997         struct cfs_schedulable_data data = {
7998                 .tg = tg,
7999                 .period = period,
8000                 .quota = quota,
8001         };
8002
8003         if (quota != RUNTIME_INF) {
8004                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8005                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8006         }
8007
8008         rcu_read_lock();
8009         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8010         rcu_read_unlock();
8011
8012         return ret;
8013 }
8014
8015 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8016                 struct cgroup_map_cb *cb)
8017 {
8018         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8019         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8020
8021         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
8022         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
8023         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
8024
8025         return 0;
8026 }
8027 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8028 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8029
8030 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8031 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8032                                 s64 val)
8033 {
8034         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8035 }
8036
8037 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8038 {
8039         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8040 }
8041
8042 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8043                 u64 rt_period_us)
8044 {
8045         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8046 }
8047
8048 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8049 {
8050         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8051 }
8052 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8053
8054 static struct cftype cpu_files[] = {
8055 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8056         {
8057                 .name = "shares",
8058                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8059                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8060         },
8061 #endif
8062 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8063         {
8064                 .name = "cfs_quota_us",
8065                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8066                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8067         },
8068         {
8069                 .name = "cfs_period_us",
8070                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8071                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8072         },
8073         {
8074                 .name = "stat",
8075                 .read_map = cpu_stats_show,
8076         },
8077 #endif
8078 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8079         {
8080                 .name = "rt_runtime_us",
8081                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8082                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8083         },
8084         {
8085                 .name = "rt_period_us",
8086                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8087                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8088         },
8089 #endif
8090         { }     /* terminate */
8091 };
8092
8093 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8094         .name           = "cpu",
8095         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8096         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8097         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8098         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8099         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8100         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8101         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8102         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8103         .base_cftypes   = cpu_files,
8104         .early_init     = 1,
8105 };
8106
8107 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8108
8109 void dump_cpu_task(int cpu)
8110 {
8111         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8112         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8113 }