]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
0efd2eefb027bdb269f2a63629fba4bc2ef8ded3
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299
300
301 /*
302  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
303  */
304 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
305         __acquires(rq->lock)
306 {
307         struct rq *rq;
308
309         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
310
311         for (;;) {
312                 rq = task_rq(p);
313                 raw_spin_lock(&rq->lock);
314                 if (likely(rq == task_rq(p)))
315                         return rq;
316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
322  */
323 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
324         __acquires(p->pi_lock)
325         __acquires(rq->lock)
326 {
327         struct rq *rq;
328
329         for (;;) {
330                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
331                 rq = task_rq(p);
332                 raw_spin_lock(&rq->lock);
333                 if (likely(rq == task_rq(p)))
334                         return rq;
335                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
337         }
338 }
339
340 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
341         __releases(rq->lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344 }
345
346 static inline void
347 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
348         __releases(rq->lock)
349         __releases(p->pi_lock)
350 {
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
353 }
354
355 /*
356  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
357  */
358 static struct rq *this_rq_lock(void)
359         __acquires(rq->lock)
360 {
361         struct rq *rq;
362
363         local_irq_disable();
364         rq = this_rq();
365         raw_spin_lock(&rq->lock);
366
367         return rq;
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
371 /*
372  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
373  */
374
375 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
376 {
377         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
378                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
379 }
380
381 /*
382  * High-resolution timer tick.
383  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
384  */
385 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
386 {
387         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
388
389         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
390
391         raw_spin_lock(&rq->lock);
392         update_rq_clock(rq);
393         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
394         raw_spin_unlock(&rq->lock);
395
396         return HRTIMER_NORESTART;
397 }
398
399 #ifdef CONFIG_SMP
400
401 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
402 {
403         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
404         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
405
406         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
407 }
408
409 /*
410  * called from hardirq (IPI) context
411  */
412 static void __hrtick_start(void *arg)
413 {
414         struct rq *rq = arg;
415
416         raw_spin_lock(&rq->lock);
417         __hrtick_restart(rq);
418         rq->hrtick_csd_pending = 0;
419         raw_spin_unlock(&rq->lock);
420 }
421
422 /*
423  * Called to set the hrtick timer state.
424  *
425  * called with rq->lock held and irqs disabled
426  */
427 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
428 {
429         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
430         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
431
432         hrtimer_set_expires(timer, time);
433
434         if (rq == this_rq()) {
435                 __hrtick_restart(rq);
436         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
437                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
438                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
439         }
440 }
441
442 static int
443 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
444 {
445         int cpu = (int)(long)hcpu;
446
447         switch (action) {
448         case CPU_UP_CANCELED:
449         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
450         case CPU_DOWN_PREPARE:
451         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
452         case CPU_DEAD:
453         case CPU_DEAD_FROZEN:
454                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
455                 return NOTIFY_OK;
456         }
457
458         return NOTIFY_DONE;
459 }
460
461 static __init void init_hrtick(void)
462 {
463         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
464 }
465 #else
466 /*
467  * Called to set the hrtick timer state.
468  *
469  * called with rq->lock held and irqs disabled
470  */
471 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
472 {
473         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
474                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
475 }
476
477 static inline void init_hrtick(void)
478 {
479 }
480 #endif /* CONFIG_SMP */
481
482 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
483 {
484 #ifdef CONFIG_SMP
485         rq->hrtick_csd_pending = 0;
486
487         rq->hrtick_csd.flags = 0;
488         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
489         rq->hrtick_csd.info = rq;
490 #endif
491
492         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
493         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
494 }
495 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
496 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
497 {
498 }
499
500 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
501 {
502 }
503
504 static inline void init_hrtick(void)
505 {
506 }
507 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
508
509 /*
510  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
511  *
512  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
513  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
514  * the target CPU.
515  */
516 #ifdef CONFIG_SMP
517 void resched_task(struct task_struct *p)
518 {
519         int cpu;
520
521         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
522
523         if (test_tsk_need_resched(p))
524                 return;
525
526         set_tsk_need_resched(p);
527
528         cpu = task_cpu(p);
529         if (cpu == smp_processor_id())
530                 return;
531
532         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
533         smp_mb();
534         if (!tsk_is_polling(p))
535                 smp_send_reschedule(cpu);
536 }
537
538 void resched_cpu(int cpu)
539 {
540         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
541         unsigned long flags;
542
543         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
544                 return;
545         resched_task(cpu_curr(cpu));
546         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
547 }
548
549 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
550 /*
551  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
552  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
553  *
554  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
555  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
556  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
557  */
558 int get_nohz_timer_target(void)
559 {
560         int cpu = smp_processor_id();
561         int i;
562         struct sched_domain *sd;
563
564         rcu_read_lock();
565         for_each_domain(cpu, sd) {
566                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
567                         if (!idle_cpu(i)) {
568                                 cpu = i;
569                                 goto unlock;
570                         }
571                 }
572         }
573 unlock:
574         rcu_read_unlock();
575         return cpu;
576 }
577 /*
578  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
579  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
580  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
581  * idle system the next event might even be infinite time into the
582  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
583  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
584  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
585  * wheel for the next timer event.
586  */
587 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
588 {
589         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
590
591         if (cpu == smp_processor_id())
592                 return;
593
594         /*
595          * This is safe, as this function is called with the timer
596          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
597          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
598          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
599          * timer into account automatically.
600          */
601         if (rq->curr != rq->idle)
602                 return;
603
604         /*
605          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
606          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
607          * idle task through an additional NOOP schedule()
608          */
609         set_tsk_need_resched(rq->idle);
610
611         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
612         smp_mb();
613         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
614                 smp_send_reschedule(cpu);
615 }
616
617 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
618 {
619         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
620                 if (cpu != smp_processor_id() ||
621                     tick_nohz_tick_stopped())
622                         smp_send_reschedule(cpu);
623                 return true;
624         }
625
626         return false;
627 }
628
629 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
630 {
631         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
632                 wake_up_idle_cpu(cpu);
633 }
634
635 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
636 {
637         int cpu = smp_processor_id();
638
639         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
640                 return false;
641
642         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
643                 return true;
644
645         /*
646          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
647          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
648          */
649         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
650         return false;
651 }
652
653 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
654
655 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
656 {
657         return false;
658 }
659
660 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
661
662 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
663 bool sched_can_stop_tick(void)
664 {
665        struct rq *rq;
666
667        rq = this_rq();
668
669        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
670        smp_rmb();
671
672        /* More than one running task need preemption */
673        if (rq->nr_running > 1)
674                return false;
675
676        return true;
677 }
678 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
679
680 void sched_avg_update(struct rq *rq)
681 {
682         s64 period = sched_avg_period();
683
684         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
685                 /*
686                  * Inline assembly required to prevent the compiler
687                  * optimising this loop into a divmod call.
688                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
689                  */
690                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
691                 rq->age_stamp += period;
692                 rq->rt_avg /= 2;
693         }
694 }
695
696 #else /* !CONFIG_SMP */
697 void resched_task(struct task_struct *p)
698 {
699         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
700         set_tsk_need_resched(p);
701 }
702 #endif /* CONFIG_SMP */
703
704 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
705                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
706 /*
707  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
708  * node and @up when leaving it for the final time.
709  *
710  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
711  */
712 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
713                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
714 {
715         struct task_group *parent, *child;
716         int ret;
717
718         parent = from;
719
720 down:
721         ret = (*down)(parent, data);
722         if (ret)
723                 goto out;
724         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
725                 parent = child;
726                 goto down;
727
728 up:
729                 continue;
730         }
731         ret = (*up)(parent, data);
732         if (ret || parent == from)
733                 goto out;
734
735         child = parent;
736         parent = parent->parent;
737         if (parent)
738                 goto up;
739 out:
740         return ret;
741 }
742
743 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
744 {
745         return 0;
746 }
747 #endif
748
749 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
750 {
751         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
752         struct load_weight *load = &p->se.load;
753
754         /*
755          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
756          */
757         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
758                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
759                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
760                 return;
761         }
762
763         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
764         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
765 }
766
767 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
768 {
769         update_rq_clock(rq);
770         sched_info_queued(p);
771         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
772 }
773
774 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
775 {
776         update_rq_clock(rq);
777         sched_info_dequeued(p);
778         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
779 }
780
781 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
782 {
783         if (task_contributes_to_load(p))
784                 rq->nr_uninterruptible--;
785
786         enqueue_task(rq, p, flags);
787 }
788
789 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
790 {
791         if (task_contributes_to_load(p))
792                 rq->nr_uninterruptible++;
793
794         dequeue_task(rq, p, flags);
795 }
796
797 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
798 {
799 /*
800  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
801  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
802  */
803 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
804         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
805 #endif
806 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
807         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
808
809         /*
810          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
811          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
812          * {soft,}irq region.
813          *
814          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
815          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
816          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
817          * monotonic.
818          *
819          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
820          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
821          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
822          * atomic ops.
823          */
824         if (irq_delta > delta)
825                 irq_delta = delta;
826
827         rq->prev_irq_time += irq_delta;
828         delta -= irq_delta;
829 #endif
830 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
831         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
832                 u64 st;
833
834                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
835                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
836
837                 if (unlikely(steal > delta))
838                         steal = delta;
839
840                 st = steal_ticks(steal);
841                 steal = st * TICK_NSEC;
842
843                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
844
845                 delta -= steal;
846         }
847 #endif
848
849         rq->clock_task += delta;
850
851 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
852         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
853                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
854 #endif
855 }
856
857 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
858 {
859         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
860         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
861
862         if (stop) {
863                 /*
864                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
865                  * userspace knows about and won't get confused about.
866                  *
867                  * Also, it will make PI more or less work without too
868                  * much confusion -- but then, stop work should not
869                  * rely on PI working anyway.
870                  */
871                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
872
873                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
874         }
875
876         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
877
878         if (old_stop) {
879                 /*
880                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
881                  * it can die in pieces.
882                  */
883                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
884         }
885 }
886
887 /*
888  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
889  */
890 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
891 {
892         return p->static_prio;
893 }
894
895 /*
896  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
897  * without taking RT-inheritance into account. Might be
898  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
899  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
900  * estimator recalculates.
901  */
902 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
903 {
904         int prio;
905
906         if (task_has_rt_policy(p))
907                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
908         else
909                 prio = __normal_prio(p);
910         return prio;
911 }
912
913 /*
914  * Calculate the current priority, i.e. the priority
915  * taken into account by the scheduler. This value might
916  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
917  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
918  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
919  */
920 static int effective_prio(struct task_struct *p)
921 {
922         p->normal_prio = normal_prio(p);
923         /*
924          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
925          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
926          * to the normal priority:
927          */
928         if (!rt_prio(p->prio))
929                 return p->normal_prio;
930         return p->prio;
931 }
932
933 /**
934  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
935  * @p: the task in question.
936  */
937 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
938 {
939         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
940 }
941
942 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
943                                        const struct sched_class *prev_class,
944                                        int oldprio)
945 {
946         if (prev_class != p->sched_class) {
947                 if (prev_class->switched_from)
948                         prev_class->switched_from(rq, p);
949                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
950         } else if (oldprio != p->prio)
951                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
952 }
953
954 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
955 {
956         const struct sched_class *class;
957
958         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
959                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
960         } else {
961                 for_each_class(class) {
962                         if (class == rq->curr->sched_class)
963                                 break;
964                         if (class == p->sched_class) {
965                                 resched_task(rq->curr);
966                                 break;
967                         }
968                 }
969         }
970
971         /*
972          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
973          * this case, we can save a useless back to back clock update.
974          */
975         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
976                 rq->skip_clock_update = 1;
977 }
978
979 #ifdef CONFIG_SMP
980 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
981 {
982 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
983         /*
984          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
985          * ttwu() will sort out the placement.
986          */
987         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
988                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
989
990 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
991         /*
992          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
993          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
994          *
995          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
996          * see task_group().
997          *
998          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
999          * task_rq_lock().
1000          */
1001         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1002                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1003 #endif
1004 #endif
1005
1006         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1007
1008         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1009                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1010                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1011                 p->se.nr_migrations++;
1012                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1013         }
1014
1015         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1016 }
1017
1018 struct migration_arg {
1019         struct task_struct *task;
1020         int dest_cpu;
1021 };
1022
1023 static int migration_cpu_stop(void *data);
1024
1025 /*
1026  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1027  *
1028  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1029  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1030  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1031  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1032  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1033  * @p has remained unscheduled the whole time.
1034  *
1035  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1036  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1037  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1038  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1039  * waiting to become inactive.
1040  */
1041 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1042 {
1043         unsigned long flags;
1044         int running, on_rq;
1045         unsigned long ncsw;
1046         struct rq *rq;
1047
1048         for (;;) {
1049                 /*
1050                  * We do the initial early heuristics without holding
1051                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1052                  * the runqueue lock when things look like they will
1053                  * work out!
1054                  */
1055                 rq = task_rq(p);
1056
1057                 /*
1058                  * If the task is actively running on another CPU
1059                  * still, just relax and busy-wait without holding
1060                  * any locks.
1061                  *
1062                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1063                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1064                  * But we don't care, since "task_running()" will
1065                  * return false if the runqueue has changed and p
1066                  * is actually now running somewhere else!
1067                  */
1068                 while (task_running(rq, p)) {
1069                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1070                                 return 0;
1071                         cpu_relax();
1072                 }
1073
1074                 /*
1075                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1076                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1077                  * just go back and repeat.
1078                  */
1079                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1080                 trace_sched_wait_task(p);
1081                 running = task_running(rq, p);
1082                 on_rq = p->on_rq;
1083                 ncsw = 0;
1084                 if (!match_state || p->state == match_state)
1085                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1086                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1087
1088                 /*
1089                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1090                  */
1091                 if (unlikely(!ncsw))
1092                         break;
1093
1094                 /*
1095                  * Was it really running after all now that we
1096                  * checked with the proper locks actually held?
1097                  *
1098                  * Oops. Go back and try again..
1099                  */
1100                 if (unlikely(running)) {
1101                         cpu_relax();
1102                         continue;
1103                 }
1104
1105                 /*
1106                  * It's not enough that it's not actively running,
1107                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1108                  * preempted!
1109                  *
1110                  * So if it was still runnable (but just not actively
1111                  * running right now), it's preempted, and we should
1112                  * yield - it could be a while.
1113                  */
1114                 if (unlikely(on_rq)) {
1115                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1116
1117                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1118                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1119                         continue;
1120                 }
1121
1122                 /*
1123                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1124                  * runnable, which means that it will never become
1125                  * running in the future either. We're all done!
1126                  */
1127                 break;
1128         }
1129
1130         return ncsw;
1131 }
1132
1133 /***
1134  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1135  * @p: the to-be-kicked thread
1136  *
1137  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1138  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1139  *
1140  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1141  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1142  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1143  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1144  * achieved as well.
1145  */
1146 void kick_process(struct task_struct *p)
1147 {
1148         int cpu;
1149
1150         preempt_disable();
1151         cpu = task_cpu(p);
1152         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1153                 smp_send_reschedule(cpu);
1154         preempt_enable();
1155 }
1156 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1157 #endif /* CONFIG_SMP */
1158
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160 /*
1161  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1162  */
1163 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1164 {
1165         int nid = cpu_to_node(cpu);
1166         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1167         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1168         int dest_cpu;
1169
1170         /*
1171          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1172          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1173          * select the cpu on the other node.
1174          */
1175         if (nid != -1) {
1176                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1177
1178                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1179                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1180                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1181                                 continue;
1182                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1183                                 continue;
1184                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1185                                 return dest_cpu;
1186                 }
1187         }
1188
1189         for (;;) {
1190                 /* Any allowed, online CPU? */
1191                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1192                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1193                                 continue;
1194                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1195                                 continue;
1196                         goto out;
1197                 }
1198
1199                 switch (state) {
1200                 case cpuset:
1201                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1202                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1203                         state = possible;
1204                         break;
1205
1206                 case possible:
1207                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1208                         state = fail;
1209                         break;
1210
1211                 case fail:
1212                         BUG();
1213                         break;
1214                 }
1215         }
1216
1217 out:
1218         if (state != cpuset) {
1219                 /*
1220                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1221                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1222                  * leave kernel.
1223                  */
1224                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1225                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1226                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1227                 }
1228         }
1229
1230         return dest_cpu;
1231 }
1232
1233 /*
1234  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1235  */
1236 static inline
1237 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1238 {
1239         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1240
1241         /*
1242          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1243          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1244          * cpu.
1245          *
1246          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1247          *
1248          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1249          *   not worry about this generic constraint ]
1250          */
1251         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1252                      !cpu_online(cpu)))
1253                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1254
1255         return cpu;
1256 }
1257
1258 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1259 {
1260         s64 diff = sample - *avg;
1261         *avg += diff >> 3;
1262 }
1263 #endif
1264
1265 static void
1266 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1267 {
1268 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1269         struct rq *rq = this_rq();
1270
1271 #ifdef CONFIG_SMP
1272         int this_cpu = smp_processor_id();
1273
1274         if (cpu == this_cpu) {
1275                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1276                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1277         } else {
1278                 struct sched_domain *sd;
1279
1280                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1281                 rcu_read_lock();
1282                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1283                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1284                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1285                                 break;
1286                         }
1287                 }
1288                 rcu_read_unlock();
1289         }
1290
1291         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1292                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1293
1294 #endif /* CONFIG_SMP */
1295
1296         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1297         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1298
1299         if (wake_flags & WF_SYNC)
1300                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1301
1302 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1303 }
1304
1305 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1306 {
1307         activate_task(rq, p, en_flags);
1308         p->on_rq = 1;
1309
1310         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1311         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1312                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1317  */
1318 static void
1319 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1320 {
1321         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1322         trace_sched_wakeup(p, true);
1323
1324         p->state = TASK_RUNNING;
1325 #ifdef CONFIG_SMP
1326         if (p->sched_class->task_woken)
1327                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1328
1329         if (rq->idle_stamp) {
1330                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1331                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1332
1333                 if (delta > max)
1334                         rq->avg_idle = max;
1335                 else
1336                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1337                 rq->idle_stamp = 0;
1338         }
1339 #endif
1340 }
1341
1342 static void
1343 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1344 {
1345 #ifdef CONFIG_SMP
1346         if (p->sched_contributes_to_load)
1347                 rq->nr_uninterruptible--;
1348 #endif
1349
1350         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1351         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1352 }
1353
1354 /*
1355  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1356  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1357  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1358  * the task is still ->on_rq.
1359  */
1360 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1361 {
1362         struct rq *rq;
1363         int ret = 0;
1364
1365         rq = __task_rq_lock(p);
1366         if (p->on_rq) {
1367                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1368                 update_rq_clock(rq);
1369                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1370                 ret = 1;
1371         }
1372         __task_rq_unlock(rq);
1373
1374         return ret;
1375 }
1376
1377 #ifdef CONFIG_SMP
1378 static void sched_ttwu_pending(void)
1379 {
1380         struct rq *rq = this_rq();
1381         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1382         struct task_struct *p;
1383
1384         raw_spin_lock(&rq->lock);
1385
1386         while (llist) {
1387                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1388                 llist = llist_next(llist);
1389                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1390         }
1391
1392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1393 }
1394
1395 void scheduler_ipi(void)
1396 {
1397         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1398                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1399                         && !got_nohz_idle_kick())
1400                 return;
1401
1402         /*
1403          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1404          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1405          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1406          * we do call them.
1407          *
1408          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1409          * properly.
1410          *
1411          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1412          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1413          * somewhat pessimize the simple resched case.
1414          */
1415         irq_enter();
1416         tick_nohz_full_check();
1417         sched_ttwu_pending();
1418
1419         /*
1420          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1421          */
1422         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1423                 this_rq()->idle_balance = 1;
1424                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1425         }
1426         irq_exit();
1427 }
1428
1429 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1430 {
1431         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1432                 smp_send_reschedule(cpu);
1433 }
1434
1435 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1436 {
1437         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1438 }
1439 #endif /* CONFIG_SMP */
1440
1441 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1442 {
1443         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1444
1445 #if defined(CONFIG_SMP)
1446         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1447                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1448                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1449                 return;
1450         }
1451 #endif
1452
1453         raw_spin_lock(&rq->lock);
1454         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1455         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1456 }
1457
1458 /**
1459  * try_to_wake_up - wake up a thread
1460  * @p: the thread to be awakened
1461  * @state: the mask of task states that can be woken
1462  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1463  *
1464  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1465  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1466  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1467  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1468  * runnable without the overhead of this.
1469  *
1470  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1471  * or @state didn't match @p's state.
1472  */
1473 static int
1474 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1475 {
1476         unsigned long flags;
1477         int cpu, success = 0;
1478
1479         smp_wmb();
1480         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1481         if (!(p->state & state))
1482                 goto out;
1483
1484         success = 1; /* we're going to change ->state */
1485         cpu = task_cpu(p);
1486
1487         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1488                 goto stat;
1489
1490 #ifdef CONFIG_SMP
1491         /*
1492          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1493          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1494          */
1495         while (p->on_cpu)
1496                 cpu_relax();
1497         /*
1498          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1499          */
1500         smp_rmb();
1501
1502         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1503         p->state = TASK_WAKING;
1504
1505         if (p->sched_class->task_waking)
1506                 p->sched_class->task_waking(p);
1507
1508         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1509         if (task_cpu(p) != cpu) {
1510                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1511                 set_task_cpu(p, cpu);
1512         }
1513 #endif /* CONFIG_SMP */
1514
1515         ttwu_queue(p, cpu);
1516 stat:
1517         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1518 out:
1519         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1520
1521         return success;
1522 }
1523
1524 /**
1525  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1526  * @p: the thread to be awakened
1527  *
1528  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1529  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1530  * the current task.
1531  */
1532 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1533 {
1534         struct rq *rq = task_rq(p);
1535
1536         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1537             WARN_ON_ONCE(p == current))
1538                 return;
1539
1540         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1541
1542         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1543                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1544                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1545                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1546         }
1547
1548         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1549                 goto out;
1550
1551         if (!p->on_rq)
1552                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1553
1554         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1555         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1556 out:
1557         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1558 }
1559
1560 /**
1561  * wake_up_process - Wake up a specific process
1562  * @p: The process to be woken up.
1563  *
1564  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1565  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1566  * running.
1567  *
1568  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1569  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1570  */
1571 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1572 {
1573         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1574         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1575 }
1576 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1577
1578 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1579 {
1580         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1581 }
1582
1583 /*
1584  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1585  * p is forked by current.
1586  *
1587  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1588  */
1589 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1590 {
1591         p->on_rq                        = 0;
1592
1593         p->se.on_rq                     = 0;
1594         p->se.exec_start                = 0;
1595         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1596         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1597         p->se.nr_migrations             = 0;
1598         p->se.vruntime                  = 0;
1599         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1600
1601 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1602         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1603 #endif
1604
1605         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1606
1607 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1608         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1609 #endif
1610
1611 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1612         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1613                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1614                 p->mm->numa_next_reset = jiffies;
1615                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1616         }
1617
1618         p->node_stamp = 0ULL;
1619         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1620         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1621         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1622         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1623 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1624 }
1625
1626 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1627 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1628 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1629 {
1630         if (enabled)
1631                 sched_feat_set("NUMA");
1632         else
1633                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1634 }
1635 #else
1636 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1637
1638 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1639 {
1640         numabalancing_enabled = enabled;
1641 }
1642 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1643 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1644
1645 /*
1646  * fork()/clone()-time setup:
1647  */
1648 void sched_fork(struct task_struct *p)
1649 {
1650         unsigned long flags;
1651         int cpu = get_cpu();
1652
1653         __sched_fork(p);
1654         /*
1655          * We mark the process as running here. This guarantees that
1656          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1657          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1658          */
1659         p->state = TASK_RUNNING;
1660
1661         /*
1662          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1663          */
1664         p->prio = current->normal_prio;
1665
1666         /*
1667          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1668          */
1669         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1670                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1671                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1672                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1673                         p->rt_priority = 0;
1674                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1675                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1676
1677                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1678                 set_load_weight(p);
1679
1680                 /*
1681                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1682                  * fulfilled its duty:
1683                  */
1684                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1685         }
1686
1687         if (!rt_prio(p->prio))
1688                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1689
1690         if (p->sched_class->task_fork)
1691                 p->sched_class->task_fork(p);
1692
1693         /*
1694          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1695          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1696          * is ran before sched_fork().
1697          *
1698          * Silence PROVE_RCU.
1699          */
1700         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1701         set_task_cpu(p, cpu);
1702         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1703
1704 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1705         if (likely(sched_info_on()))
1706                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1707 #endif
1708 #if defined(CONFIG_SMP)
1709         p->on_cpu = 0;
1710 #endif
1711 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1712         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1713         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1714 #endif
1715 #ifdef CONFIG_SMP
1716         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1717 #endif
1718
1719         put_cpu();
1720 }
1721
1722 /*
1723  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1724  *
1725  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1726  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1727  * on the runqueue and wakes it.
1728  */
1729 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1730 {
1731         unsigned long flags;
1732         struct rq *rq;
1733
1734         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1735 #ifdef CONFIG_SMP
1736         /*
1737          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1738          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1739          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1740          */
1741         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1742 #endif
1743
1744         /* Initialize new task's runnable average */
1745         init_task_runnable_average(p);
1746         rq = __task_rq_lock(p);
1747         activate_task(rq, p, 0);
1748         p->on_rq = 1;
1749         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1750         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1751 #ifdef CONFIG_SMP
1752         if (p->sched_class->task_woken)
1753                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1754 #endif
1755         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1756 }
1757
1758 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1759
1760 /**
1761  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1762  * @notifier: notifier struct to register
1763  */
1764 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1765 {
1766         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1767 }
1768 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1769
1770 /**
1771  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1772  * @notifier: notifier struct to unregister
1773  *
1774  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1775  */
1776 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1777 {
1778         hlist_del(&notifier->link);
1779 }
1780 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1781
1782 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1783 {
1784         struct preempt_notifier *notifier;
1785
1786         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1787                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1788 }
1789
1790 static void
1791 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1792                                  struct task_struct *next)
1793 {
1794         struct preempt_notifier *notifier;
1795
1796         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1797                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1798 }
1799
1800 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1801
1802 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1803 {
1804 }
1805
1806 static void
1807 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1808                                  struct task_struct *next)
1809 {
1810 }
1811
1812 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1813
1814 /**
1815  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1816  * @rq: the runqueue preparing to switch
1817  * @prev: the current task that is being switched out
1818  * @next: the task we are going to switch to.
1819  *
1820  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1821  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1822  * switch.
1823  *
1824  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1825  * hooks.
1826  */
1827 static inline void
1828 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1829                     struct task_struct *next)
1830 {
1831         trace_sched_switch(prev, next);
1832         sched_info_switch(prev, next);
1833         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1834         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1835         prepare_lock_switch(rq, next);
1836         prepare_arch_switch(next);
1837 }
1838
1839 /**
1840  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1841  * @rq: runqueue associated with task-switch
1842  * @prev: the thread we just switched away from.
1843  *
1844  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1845  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1846  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1847  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1848  *
1849  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1850  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1851  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1852  * details.)
1853  */
1854 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1855         __releases(rq->lock)
1856 {
1857         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1858         long prev_state;
1859
1860         rq->prev_mm = NULL;
1861
1862         /*
1863          * A task struct has one reference for the use as "current".
1864          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1865          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1866          * the scheduled task must drop that reference.
1867          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1868          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1869          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1870          * be dropped twice.
1871          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1872          */
1873         prev_state = prev->state;
1874         vtime_task_switch(prev);
1875         finish_arch_switch(prev);
1876         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1877         finish_lock_switch(rq, prev);
1878         finish_arch_post_lock_switch();
1879
1880         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1881         if (mm)
1882                 mmdrop(mm);
1883         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1884                 /*
1885                  * Remove function-return probe instances associated with this
1886                  * task and put them back on the free list.
1887                  */
1888                 kprobe_flush_task(prev);
1889                 put_task_struct(prev);
1890         }
1891
1892         tick_nohz_task_switch(current);
1893 }
1894
1895 #ifdef CONFIG_SMP
1896
1897 /* assumes rq->lock is held */
1898 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1899 {
1900         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1901                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1902 }
1903
1904 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1905 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1906 {
1907         if (rq->post_schedule) {
1908                 unsigned long flags;
1909
1910                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1911                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1912                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1913                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1914
1915                 rq->post_schedule = 0;
1916         }
1917 }
1918
1919 #else
1920
1921 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1922 {
1923 }
1924
1925 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1926 {
1927 }
1928
1929 #endif
1930
1931 /**
1932  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1933  * @prev: the thread we just switched away from.
1934  */
1935 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1936         __releases(rq->lock)
1937 {
1938         struct rq *rq = this_rq();
1939
1940         finish_task_switch(rq, prev);
1941
1942         /*
1943          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1944          * task_switch?
1945          */
1946         post_schedule(rq);
1947
1948 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1949         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1950         preempt_enable();
1951 #endif
1952         if (current->set_child_tid)
1953                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1954 }
1955
1956 /*
1957  * context_switch - switch to the new MM and the new
1958  * thread's register state.
1959  */
1960 static inline void
1961 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1962                struct task_struct *next)
1963 {
1964         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1965
1966         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1967
1968         mm = next->mm;
1969         oldmm = prev->active_mm;
1970         /*
1971          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1972          * combine the page table reload and the switch backend into
1973          * one hypercall.
1974          */
1975         arch_start_context_switch(prev);
1976
1977         if (!mm) {
1978                 next->active_mm = oldmm;
1979                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1980                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1981         } else
1982                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1983
1984         if (!prev->mm) {
1985                 prev->active_mm = NULL;
1986                 rq->prev_mm = oldmm;
1987         }
1988         /*
1989          * Since the runqueue lock will be released by the next
1990          * task (which is an invalid locking op but in the case
1991          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1992          * do an early lockdep release here:
1993          */
1994 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1995         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1996 #endif
1997
1998         context_tracking_task_switch(prev, next);
1999         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2000         switch_to(prev, next, prev);
2001
2002         barrier();
2003         /*
2004          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2005          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2006          * frame will be invalid.
2007          */
2008         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2009 }
2010
2011 /*
2012  * nr_running and nr_context_switches:
2013  *
2014  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2015  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2016  */
2017 unsigned long nr_running(void)
2018 {
2019         unsigned long i, sum = 0;
2020
2021         for_each_online_cpu(i)
2022                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2023
2024         return sum;
2025 }
2026
2027 unsigned long long nr_context_switches(void)
2028 {
2029         int i;
2030         unsigned long long sum = 0;
2031
2032         for_each_possible_cpu(i)
2033                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2034
2035         return sum;
2036 }
2037
2038 unsigned long nr_iowait(void)
2039 {
2040         unsigned long i, sum = 0;
2041
2042         for_each_possible_cpu(i)
2043                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2044
2045         return sum;
2046 }
2047
2048 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2049 {
2050         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2051         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2052 }
2053
2054 #ifdef CONFIG_SMP
2055
2056 /*
2057  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2058  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2059  */
2060 void sched_exec(void)
2061 {
2062         struct task_struct *p = current;
2063         unsigned long flags;
2064         int dest_cpu;
2065
2066         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2067         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2068         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2069                 goto unlock;
2070
2071         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2072                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2073
2074                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2075                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2076                 return;
2077         }
2078 unlock:
2079         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2080 }
2081
2082 #endif
2083
2084 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2085 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2086
2087 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2088 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2089
2090 /*
2091  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2092  * @p in case that task is currently running.
2093  *
2094  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2095  */
2096 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2097 {
2098         u64 ns = 0;
2099
2100         if (task_current(rq, p)) {
2101                 update_rq_clock(rq);
2102                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2103                 if ((s64)ns < 0)
2104                         ns = 0;
2105         }
2106
2107         return ns;
2108 }
2109
2110 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2111 {
2112         unsigned long flags;
2113         struct rq *rq;
2114         u64 ns = 0;
2115
2116         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2117         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2118         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2119
2120         return ns;
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Return accounted runtime for the task.
2125  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2126  * pending runtime that have not been accounted yet.
2127  */
2128 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2129 {
2130         unsigned long flags;
2131         struct rq *rq;
2132         u64 ns = 0;
2133
2134         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2135         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2136         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2137
2138         return ns;
2139 }
2140
2141 /*
2142  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2143  * We call it with interrupts disabled.
2144  */
2145 void scheduler_tick(void)
2146 {
2147         int cpu = smp_processor_id();
2148         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2149         struct task_struct *curr = rq->curr;
2150
2151         sched_clock_tick();
2152
2153         raw_spin_lock(&rq->lock);
2154         update_rq_clock(rq);
2155         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2156         update_cpu_load_active(rq);
2157         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2158
2159         perf_event_task_tick();
2160
2161 #ifdef CONFIG_SMP
2162         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2163         trigger_load_balance(rq, cpu);
2164 #endif
2165         rq_last_tick_reset(rq);
2166 }
2167
2168 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2169 /**
2170  * scheduler_tick_max_deferment
2171  *
2172  * Keep at least one tick per second when a single
2173  * active task is running because the scheduler doesn't
2174  * yet completely support full dynticks environment.
2175  *
2176  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2177  * balancing, etc... continue to move forward, even
2178  * with a very low granularity.
2179  */
2180 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2181 {
2182         struct rq *rq = this_rq();
2183         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2184
2185         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2186
2187         if (time_before_eq(next, now))
2188                 return 0;
2189
2190         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2191 }
2192 #endif
2193
2194 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2195 {
2196         if (in_lock_functions(addr)) {
2197                 addr = CALLER_ADDR2;
2198                 if (in_lock_functions(addr))
2199                         addr = CALLER_ADDR3;
2200         }
2201         return addr;
2202 }
2203
2204 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2205                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2206
2207 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2208 {
2209 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2210         /*
2211          * Underflow?
2212          */
2213         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2214                 return;
2215 #endif
2216         preempt_count() += val;
2217 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2218         /*
2219          * Spinlock count overflowing soon?
2220          */
2221         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2222                                 PREEMPT_MASK - 10);
2223 #endif
2224         if (preempt_count() == val)
2225                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2226 }
2227 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2228
2229 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2230 {
2231 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2232         /*
2233          * Underflow?
2234          */
2235         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2236                 return;
2237         /*
2238          * Is the spinlock portion underflowing?
2239          */
2240         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2241                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2242                 return;
2243 #endif
2244
2245         if (preempt_count() == val)
2246                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2247         preempt_count() -= val;
2248 }
2249 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2250
2251 #endif
2252
2253 /*
2254  * Print scheduling while atomic bug:
2255  */
2256 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2257 {
2258         if (oops_in_progress)
2259                 return;
2260
2261         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2262                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2263
2264         debug_show_held_locks(prev);
2265         print_modules();
2266         if (irqs_disabled())
2267                 print_irqtrace_events(prev);
2268         dump_stack();
2269         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2270 }
2271
2272 /*
2273  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2274  */
2275 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2276 {
2277         /*
2278          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2279          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2280          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2281          */
2282         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2283                 __schedule_bug(prev);
2284         rcu_sleep_check();
2285
2286         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2287
2288         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2289 }
2290
2291 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2292 {
2293         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2294                 update_rq_clock(rq);
2295         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2296 }
2297
2298 /*
2299  * Pick up the highest-prio task:
2300  */
2301 static inline struct task_struct *
2302 pick_next_task(struct rq *rq)
2303 {
2304         const struct sched_class *class;
2305         struct task_struct *p;
2306
2307         /*
2308          * Optimization: we know that if all tasks are in
2309          * the fair class we can call that function directly:
2310          */
2311         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2312                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2313                 if (likely(p))
2314                         return p;
2315         }
2316
2317         for_each_class(class) {
2318                 p = class->pick_next_task(rq);
2319                 if (p)
2320                         return p;
2321         }
2322
2323         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2324 }
2325
2326 /*
2327  * __schedule() is the main scheduler function.
2328  *
2329  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2330  *
2331  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2332  *
2333  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2334  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2335  *
2336  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2337  *      interrupt handler scheduler_tick().
2338  *
2339  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2340  *      task to the run-queue and that's it.
2341  *
2342  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2343  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2344  *      called on the nearest possible occasion:
2345  *
2346  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2347  *
2348  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2349  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2350  *           spin_unlock()!)
2351  *
2352  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2353  *           preemptible context
2354  *
2355  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2356  *         then at the next:
2357  *
2358  *          - cond_resched() call
2359  *          - explicit schedule() call
2360  *          - return from syscall or exception to user-space
2361  *          - return from interrupt-handler to user-space
2362  */
2363 static void __sched __schedule(void)
2364 {
2365         struct task_struct *prev, *next;
2366         unsigned long *switch_count;
2367         struct rq *rq;
2368         int cpu;
2369
2370 need_resched:
2371         preempt_disable();
2372         cpu = smp_processor_id();
2373         rq = cpu_rq(cpu);
2374         rcu_note_context_switch(cpu);
2375         prev = rq->curr;
2376
2377         schedule_debug(prev);
2378
2379         if (sched_feat(HRTICK))
2380                 hrtick_clear(rq);
2381
2382         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2383
2384         switch_count = &prev->nivcsw;
2385         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2386                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2387                         prev->state = TASK_RUNNING;
2388                 } else {
2389                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2390                         prev->on_rq = 0;
2391
2392                         /*
2393                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2394                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2395                          * concurrency.
2396                          */
2397                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2398                                 struct task_struct *to_wakeup;
2399
2400                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2401                                 if (to_wakeup)
2402                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2403                         }
2404                 }
2405                 switch_count = &prev->nvcsw;
2406         }
2407
2408         pre_schedule(rq, prev);
2409
2410         if (unlikely(!rq->nr_running))
2411                 idle_balance(cpu, rq);
2412
2413         put_prev_task(rq, prev);
2414         next = pick_next_task(rq);
2415         clear_tsk_need_resched(prev);
2416         rq->skip_clock_update = 0;
2417
2418         if (likely(prev != next)) {
2419                 rq->nr_switches++;
2420                 rq->curr = next;
2421                 ++*switch_count;
2422
2423                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2424                 /*
2425                  * The context switch have flipped the stack from under us
2426                  * and restored the local variables which were saved when
2427                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2428                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2429                  */
2430                 cpu = smp_processor_id();
2431                 rq = cpu_rq(cpu);
2432         } else
2433                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2434
2435         post_schedule(rq);
2436
2437         sched_preempt_enable_no_resched();
2438         if (need_resched())
2439                 goto need_resched;
2440 }
2441
2442 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2443 {
2444         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2445                 return;
2446         /*
2447          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2448          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2449          */
2450         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2451                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2452 }
2453
2454 asmlinkage void __sched schedule(void)
2455 {
2456         struct task_struct *tsk = current;
2457
2458         sched_submit_work(tsk);
2459         __schedule();
2460 }
2461 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2462
2463 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2464 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2465 {
2466         /*
2467          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2468          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2469          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2470          * we find a better solution.
2471          */
2472         user_exit();
2473         schedule();
2474         user_enter();
2475 }
2476 #endif
2477
2478 /**
2479  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2480  *
2481  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2482  */
2483 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2484 {
2485         sched_preempt_enable_no_resched();
2486         schedule();
2487         preempt_disable();
2488 }
2489
2490 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2491 /*
2492  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2493  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2494  * occur there and call schedule directly.
2495  */
2496 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2497 {
2498         struct thread_info *ti = current_thread_info();
2499
2500         /*
2501          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2502          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2503          */
2504         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
2505                 return;
2506
2507         do {
2508                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2509                 __schedule();
2510                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2511
2512                 /*
2513                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2514                  * between schedule and now.
2515                  */
2516                 barrier();
2517         } while (need_resched());
2518 }
2519 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2520
2521 /*
2522  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2523  * off of irq context.
2524  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2525  * protect us against recursive calling from irq.
2526  */
2527 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2528 {
2529         struct thread_info *ti = current_thread_info();
2530         enum ctx_state prev_state;
2531
2532         /* Catch callers which need to be fixed */
2533         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
2534
2535         prev_state = exception_enter();
2536
2537         do {
2538                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
2539                 local_irq_enable();
2540                 __schedule();
2541                 local_irq_disable();
2542                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
2543
2544                 /*
2545                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2546                  * between schedule and now.
2547                  */
2548                 barrier();
2549         } while (need_resched());
2550
2551         exception_exit(prev_state);
2552 }
2553
2554 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2555
2556 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2557                           void *key)
2558 {
2559         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2560 }
2561 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2562
2563 /*
2564  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
2565  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
2566  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
2567  *
2568  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
2569  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
2570  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
2571  */
2572 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2573                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
2574 {
2575         wait_queue_t *curr, *next;
2576
2577         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
2578                 unsigned flags = curr->flags;
2579
2580                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
2581                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
2582                         break;
2583         }
2584 }
2585
2586 /**
2587  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
2588  * @q: the waitqueue
2589  * @mode: which threads
2590  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2591  * @key: is directly passed to the wakeup function
2592  *
2593  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2594  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2595  */
2596 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2597                         int nr_exclusive, void *key)
2598 {
2599         unsigned long flags;
2600
2601         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2602         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
2603         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2604 }
2605 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
2606
2607 /*
2608  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
2609  */
2610 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
2611 {
2612         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
2613 }
2614 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
2615
2616 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
2617 {
2618         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
2619 }
2620 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
2621
2622 /**
2623  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
2624  * @q: the waitqueue
2625  * @mode: which threads
2626  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2627  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
2628  *
2629  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
2630  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
2631  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
2632  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
2633  *
2634  * On UP it can prevent extra preemption.
2635  *
2636  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2637  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2638  */
2639 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2640                         int nr_exclusive, void *key)
2641 {
2642         unsigned long flags;
2643         int wake_flags = WF_SYNC;
2644
2645         if (unlikely(!q))
2646                 return;
2647
2648         if (unlikely(!nr_exclusive))
2649                 wake_flags = 0;
2650
2651         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2652         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
2653         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2654 }
2655 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
2656
2657 /*
2658  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
2659  */
2660 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
2661 {
2662         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
2663 }
2664 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
2665
2666 /**
2667  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2668  * @x:  holds the state of this particular completion
2669  *
2670  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2671  * awakened in the same order in which they were queued.
2672  *
2673  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2674  *
2675  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2676  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2677  */
2678 void complete(struct completion *x)
2679 {
2680         unsigned long flags;
2681
2682         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2683         x->done++;
2684         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
2685         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2686 }
2687 EXPORT_SYMBOL(complete);
2688
2689 /**
2690  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2691  * @x:  holds the state of this particular completion
2692  *
2693  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2694  *
2695  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2696  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2697  */
2698 void complete_all(struct completion *x)
2699 {
2700         unsigned long flags;
2701
2702         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2703         x->done += UINT_MAX/2;
2704         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
2705         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2706 }
2707 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2708
2709 static inline long __sched
2710 do_wait_for_common(struct completion *x,
2711                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2712 {
2713         if (!x->done) {
2714                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2715
2716                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2717                 do {
2718                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2719                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2720                                 break;
2721                         }
2722                         __set_current_state(state);
2723                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2724                         timeout = action(timeout);
2725                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2726                 } while (!x->done && timeout);
2727                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2728                 if (!x->done)
2729                         return timeout;
2730         }
2731         x->done--;
2732         return timeout ?: 1;
2733 }
2734
2735 static inline long __sched
2736 __wait_for_common(struct completion *x,
2737                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2738 {
2739         might_sleep();
2740
2741         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2742         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2743         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2744         return timeout;
2745 }
2746
2747 static long __sched
2748 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2749 {
2750         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2751 }
2752
2753 static long __sched
2754 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2755 {
2756         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2757 }
2758
2759 /**
2760  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2761  * @x:  holds the state of this particular completion
2762  *
2763  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2764  * interruptible and there is no timeout.
2765  *
2766  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2767  * and interrupt capability. Also see complete().
2768  */
2769 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2770 {
2771         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2772 }
2773 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2774
2775 /**
2776  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2777  * @x:  holds the state of this particular completion
2778  * @timeout:  timeout value in jiffies
2779  *
2780  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2781  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2782  * interruptible.
2783  *
2784  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
2785  * jiffies left till timeout) if completed.
2786  */
2787 unsigned long __sched
2788 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2789 {
2790         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2791 }
2792 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2793
2794 /**
2795  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2796  * @x:  holds the state of this particular completion
2797  *
2798  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2799  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2800  * for IO.
2801  */
2802 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2803 {
2804         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2805 }
2806 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2807
2808 /**
2809  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2810  * @x:  holds the state of this particular completion
2811  * @timeout:  timeout value in jiffies
2812  *
2813  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2814  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2815  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2816  *
2817  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
2818  * jiffies left till timeout) if completed.
2819  */
2820 unsigned long __sched
2821 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2822 {
2823         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2826
2827 /**
2828  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2829  * @x:  holds the state of this particular completion
2830  *
2831  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2832  * interruptible.
2833  *
2834  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2835  */
2836 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2837 {
2838         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2839         if (t == -ERESTARTSYS)
2840                 return t;
2841         return 0;
2842 }
2843 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2844
2845 /**
2846  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2847  * @x:  holds the state of this particular completion
2848  * @timeout:  timeout value in jiffies
2849  *
2850  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2851  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2852  *
2853  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
2854  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
2855  */
2856 long __sched
2857 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2858                                           unsigned long timeout)
2859 {
2860         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2861 }
2862 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2863
2864 /**
2865  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2866  * @x:  holds the state of this particular completion
2867  *
2868  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2869  * interrupted by a kill signal.
2870  *
2871  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2872  */
2873 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2874 {
2875         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2876         if (t == -ERESTARTSYS)
2877                 return t;
2878         return 0;
2879 }
2880 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
2881
2882 /**
2883  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
2884  * @x:  holds the state of this particular completion
2885  * @timeout:  timeout value in jiffies
2886  *
2887  * This waits for either a completion of a specific task to be
2888  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
2889  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
2890  *
2891  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
2892  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
2893  */
2894 long __sched
2895 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
2896                                      unsigned long timeout)
2897 {
2898         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
2899 }
2900 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
2901
2902 /**
2903  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
2904  *      @x:     completion structure
2905  *
2906  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
2907  *               1 if a decrement succeeded.
2908  *
2909  *      If a completion is being used as a counting completion,
2910  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
2911  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
2912  *      is protecting is not available.
2913  */
2914 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
2915 {
2916         unsigned long flags;
2917         int ret = 1;
2918
2919         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2920         if (!x->done)
2921                 ret = 0;
2922         else
2923                 x->done--;
2924         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2925         return ret;
2926 }
2927 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
2928
2929 /**
2930  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
2931  *      @x:     completion structure
2932  *
2933  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
2934  *               1 if there are no waiters.
2935  *
2936  */
2937 bool completion_done(struct completion *x)
2938 {
2939         unsigned long flags;
2940         int ret = 1;
2941
2942         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2943         if (!x->done)
2944                 ret = 0;
2945         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2946         return ret;
2947 }
2948 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
2949
2950 static long __sched
2951 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2952 {
2953         unsigned long flags;
2954         wait_queue_t wait;
2955
2956         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2957
2958         __set_current_state(state);
2959
2960         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2961         __add_wait_queue(q, &wait);
2962         spin_unlock(&q->lock);
2963         timeout = schedule_timeout(timeout);
2964         spin_lock_irq(&q->lock);
2965         __remove_wait_queue(q, &wait);
2966         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2967
2968         return timeout;
2969 }
2970
2971 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2972 {
2973         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2974 }
2975 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2976
2977 long __sched
2978 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2979 {
2980         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2981 }
2982 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2983
2984 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2985 {
2986         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2987 }
2988 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2989
2990 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2991 {
2992         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2993 }
2994 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2995
2996 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2997
2998 /*
2999  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3000  * @p: task
3001  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3002  *
3003  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3004  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3005  *
3006  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3007  */
3008 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3009 {
3010         int oldprio, on_rq, running;
3011         struct rq *rq;
3012         const struct sched_class *prev_class;
3013
3014         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3015
3016         rq = __task_rq_lock(p);
3017
3018         /*
3019          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3020          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3021          *
3022          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3023          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3024          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3025          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3026          * with interrupts disabled and will complete the lock
3027          * protected section without being interrupted. So there is no
3028          * real need to boost.
3029          */
3030         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3031                 WARN_ON(p != rq->curr);
3032                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3033                 goto out_unlock;
3034         }
3035
3036         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3037         oldprio = p->prio;
3038         prev_class = p->sched_class;
3039         on_rq = p->on_rq;
3040         running = task_current(rq, p);
3041         if (on_rq)
3042                 dequeue_task(rq, p, 0);
3043         if (running)
3044                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3045
3046         if (rt_prio(prio))
3047                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3048         else
3049                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3050
3051         p->prio = prio;
3052
3053         if (running)
3054                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3055         if (on_rq)
3056                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3057
3058         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3059 out_unlock:
3060         __task_rq_unlock(rq);
3061 }
3062 #endif
3063 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3064 {
3065         int old_prio, delta, on_rq;
3066         unsigned long flags;
3067         struct rq *rq;
3068
3069         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3070                 return;
3071         /*
3072          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3073          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3074          */
3075         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3076         /*
3077          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3078          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3079          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3080          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3081          */
3082         if (task_has_rt_policy(p)) {
3083                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3084                 goto out_unlock;
3085         }
3086         on_rq = p->on_rq;
3087         if (on_rq)
3088                 dequeue_task(rq, p, 0);
3089
3090         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3091         set_load_weight(p);
3092         old_prio = p->prio;
3093         p->prio = effective_prio(p);
3094         delta = p->prio - old_prio;
3095
3096         if (on_rq) {
3097                 enqueue_task(rq, p, 0);
3098                 /*
3099                  * If the task increased its priority or is running and
3100                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3101                  */
3102                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3103                         resched_task(rq->curr);
3104         }
3105 out_unlock:
3106         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3107 }
3108 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3109
3110 /*
3111  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3112  * @p: task
3113  * @nice: nice value
3114  */
3115 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3116 {
3117         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3118         int nice_rlim = 20 - nice;
3119
3120         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3121                 capable(CAP_SYS_NICE));
3122 }
3123
3124 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3125
3126 /*
3127  * sys_nice - change the priority of the current process.
3128  * @increment: priority increment
3129  *
3130  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3131  * does similar things.
3132  */
3133 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3134 {
3135         long nice, retval;
3136
3137         /*
3138          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3139          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3140          * and we have a single winner.
3141          */
3142         if (increment < -40)
3143                 increment = -40;
3144         if (increment > 40)
3145                 increment = 40;
3146
3147         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3148         if (nice < -20)
3149                 nice = -20;
3150         if (nice > 19)
3151                 nice = 19;
3152
3153         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3154                 return -EPERM;
3155
3156         retval = security_task_setnice(current, nice);
3157         if (retval)
3158                 return retval;
3159
3160         set_user_nice(current, nice);
3161         return 0;
3162 }
3163
3164 #endif
3165
3166 /**
3167  * task_prio - return the priority value of a given task.
3168  * @p: the task in question.
3169  *
3170  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3171  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3172  * around 0, value goes from -16 to +15.
3173  */
3174 int task_prio(const struct task_struct *p)
3175 {
3176         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3177 }
3178
3179 /**
3180  * task_nice - return the nice value of a given task.
3181  * @p: the task in question.
3182  */
3183 int task_nice(const struct task_struct *p)
3184 {
3185         return TASK_NICE(p);
3186 }
3187 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3188
3189 /**
3190  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3191  * @cpu: the processor in question.
3192  */
3193 int idle_cpu(int cpu)
3194 {
3195         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3196
3197         if (rq->curr != rq->idle)
3198                 return 0;
3199
3200         if (rq->nr_running)
3201                 return 0;
3202
3203 #ifdef CONFIG_SMP
3204         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3205                 return 0;
3206 #endif
3207
3208         return 1;
3209 }
3210
3211 /**
3212  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3213  * @cpu: the processor in question.
3214  */
3215 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3216 {
3217         return cpu_rq(cpu)->idle;
3218 }
3219
3220 /**
3221  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3222  * @pid: the pid in question.
3223  */
3224 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3225 {
3226         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3227 }
3228
3229 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3230 static void
3231 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3232 {
3233         p->policy = policy;
3234         p->rt_priority = prio;
3235         p->normal_prio = normal_prio(p);
3236         /* we are holding p->pi_lock already */
3237         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3238         if (rt_prio(p->prio))
3239                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3240         else
3241                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3242         set_load_weight(p);
3243 }
3244
3245 /*
3246  * check the target process has a UID that matches the current process's
3247  */
3248 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3249 {
3250         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3251         bool match;
3252
3253         rcu_read_lock();
3254         pcred = __task_cred(p);
3255         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3256                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3257         rcu_read_unlock();
3258         return match;
3259 }
3260
3261 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3262                                 const struct sched_param *param, bool user)
3263 {
3264         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3265         unsigned long flags;
3266         const struct sched_class *prev_class;
3267         struct rq *rq;
3268         int reset_on_fork;
3269
3270         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3271         BUG_ON(in_interrupt());
3272 recheck:
3273         /* double check policy once rq lock held */
3274         if (policy < 0) {
3275                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3276                 policy = oldpolicy = p->policy;
3277         } else {
3278                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3279                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3280
3281                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3282                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3283                                 policy != SCHED_IDLE)
3284                         return -EINVAL;
3285         }
3286
3287         /*
3288          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3289          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3290          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3291          */
3292         if (param->sched_priority < 0 ||
3293             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3294             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3295                 return -EINVAL;
3296         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3297                 return -EINVAL;
3298
3299         /*
3300          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3301          */
3302         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3303                 if (rt_policy(policy)) {
3304                         unsigned long rlim_rtprio =
3305                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3306
3307                         /* can't set/change the rt policy */
3308                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3309                                 return -EPERM;
3310
3311                         /* can't increase priority */
3312                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3313                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3314                                 return -EPERM;
3315                 }
3316
3317                 /*
3318                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3319                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3320                  */
3321                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3322                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3323                                 return -EPERM;
3324                 }
3325
3326                 /* can't change other user's priorities */
3327                 if (!check_same_owner(p))
3328                         return -EPERM;
3329
3330                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3331                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3332                         return -EPERM;
3333         }
3334
3335         if (user) {
3336                 retval = security_task_setscheduler(p);
3337                 if (retval)
3338                         return retval;
3339         }
3340
3341         /*
3342          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3343          * changing the priority of the task:
3344          *
3345          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3346          * runqueue lock must be held.
3347          */
3348         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3349
3350         /*
3351          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3352          */
3353         if (p == rq->stop) {
3354                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3355                 return -EINVAL;
3356         }
3357
3358         /*
3359          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3360          */
3361         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3362                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3363                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3364                 return 0;
3365         }
3366
3367 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3368         if (user) {
3369                 /*
3370                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3371                  * assigned.
3372                  */
3373                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3374                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3375                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3376                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3377                         return -EPERM;
3378                 }
3379         }
3380 #endif
3381
3382         /* recheck policy now with rq lock held */
3383         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3384                 policy = oldpolicy = -1;
3385                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3386                 goto recheck;
3387         }
3388         on_rq = p->on_rq;
3389         running = task_current(rq, p);
3390         if (on_rq)
3391                 dequeue_task(rq, p, 0);
3392         if (running)
3393                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3394
3395         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3396
3397         oldprio = p->prio;
3398         prev_class = p->sched_class;
3399         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3400
3401         if (running)
3402                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3403         if (on_rq)
3404                 enqueue_task(rq, p, 0);
3405
3406         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3407         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3408
3409         rt_mutex_adjust_pi(p);
3410
3411         return 0;
3412 }
3413
3414 /**
3415  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3416  * @p: the task in question.
3417  * @policy: new policy.
3418  * @param: structure containing the new RT priority.
3419  *
3420  * NOTE that the task may be already dead.
3421  */
3422 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3423                        const struct sched_param *param)
3424 {
3425         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3426 }
3427 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3428
3429 /**
3430  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3431  * @p: the task in question.
3432  * @policy: new policy.
3433  * @param: structure containing the new RT priority.
3434  *
3435  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3436  * current context has permission.  For example, this is needed in
3437  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3438  * but our caller might not have that capability.
3439  */
3440 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3441                                const struct sched_param *param)
3442 {
3443         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3444 }
3445
3446 static int
3447 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3448 {
3449         struct sched_param lparam;
3450         struct task_struct *p;
3451         int retval;
3452
3453         if (!param || pid < 0)
3454                 return -EINVAL;
3455         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3456                 return -EFAULT;
3457
3458         rcu_read_lock();
3459         retval = -ESRCH;
3460         p = find_process_by_pid(pid);
3461         if (p != NULL)
3462                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3463         rcu_read_unlock();
3464
3465         return retval;
3466 }
3467
3468 /**
3469  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3470  * @pid: the pid in question.
3471  * @policy: new policy.
3472  * @param: structure containing the new RT priority.
3473  */
3474 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3475                 struct sched_param __user *, param)
3476 {
3477         /* negative values for policy are not valid */
3478         if (policy < 0)
3479                 return -EINVAL;
3480
3481         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3482 }
3483
3484 /**
3485  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3486  * @pid: the pid in question.
3487  * @param: structure containing the new RT priority.
3488  */
3489 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3490 {
3491         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3492 }
3493
3494 /**
3495  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3496  * @pid: the pid in question.
3497  */
3498 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3499 {
3500         struct task_struct *p;
3501         int retval;
3502
3503         if (pid < 0)
3504                 return -EINVAL;
3505
3506         retval = -ESRCH;
3507         rcu_read_lock();
3508         p = find_process_by_pid(pid);
3509         if (p) {
3510                 retval = security_task_getscheduler(p);
3511                 if (!retval)
3512                         retval = p->policy
3513                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3514         }
3515         rcu_read_unlock();
3516         return retval;
3517 }
3518
3519 /**
3520  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3521  * @pid: the pid in question.
3522  * @param: structure containing the RT priority.
3523  */
3524 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3525 {
3526         struct sched_param lp;
3527         struct task_struct *p;
3528         int retval;
3529
3530         if (!param || pid < 0)
3531                 return -EINVAL;
3532
3533         rcu_read_lock();
3534         p = find_process_by_pid(pid);
3535         retval = -ESRCH;
3536         if (!p)
3537                 goto out_unlock;
3538
3539         retval = security_task_getscheduler(p);
3540         if (retval)
3541                 goto out_unlock;
3542
3543         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3544         rcu_read_unlock();
3545
3546         /*
3547          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3548          */
3549         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3550
3551         return retval;
3552
3553 out_unlock:
3554         rcu_read_unlock();
3555         return retval;
3556 }
3557
3558 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3559 {
3560         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3561         struct task_struct *p;
3562         int retval;
3563
3564         get_online_cpus();
3565         rcu_read_lock();
3566
3567         p = find_process_by_pid(pid);
3568         if (!p) {
3569                 rcu_read_unlock();
3570                 put_online_cpus();
3571                 return -ESRCH;
3572         }
3573
3574         /* Prevent p going away */
3575         get_task_struct(p);
3576         rcu_read_unlock();
3577
3578         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3579                 retval = -EINVAL;
3580                 goto out_put_task;
3581         }
3582         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3583                 retval = -ENOMEM;
3584                 goto out_put_task;
3585         }
3586         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3587                 retval = -ENOMEM;
3588                 goto out_free_cpus_allowed;
3589         }
3590         retval = -EPERM;
3591         if (!check_same_owner(p)) {
3592                 rcu_read_lock();
3593                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3594                         rcu_read_unlock();
3595                         goto out_unlock;
3596                 }
3597                 rcu_read_unlock();
3598         }
3599
3600         retval = security_task_setscheduler(p);
3601         if (retval)
3602                 goto out_unlock;
3603
3604         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3605         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3606 again:
3607         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3608
3609         if (!retval) {
3610                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3611                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3612                         /*
3613                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3614                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3615                          * cpuset's cpus_allowed
3616                          */
3617                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3618                         goto again;
3619                 }
3620         }
3621 out_unlock:
3622         free_cpumask_var(new_mask);
3623 out_free_cpus_allowed:
3624         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3625 out_put_task:
3626         put_task_struct(p);
3627         put_online_cpus();
3628         return retval;
3629 }
3630
3631 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3632                              struct cpumask *new_mask)
3633 {
3634         if (len < cpumask_size())
3635                 cpumask_clear(new_mask);
3636         else if (len > cpumask_size())
3637                 len = cpumask_size();
3638
3639         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3640 }
3641
3642 /**
3643  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3644  * @pid: pid of the process
3645  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3646  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3647  */
3648 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3649                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3650 {
3651         cpumask_var_t new_mask;
3652         int retval;
3653
3654         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3655                 return -ENOMEM;
3656
3657         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3658         if (retval == 0)
3659                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3660         free_cpumask_var(new_mask);
3661         return retval;
3662 }
3663
3664 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3665 {
3666         struct task_struct *p;
3667         unsigned long flags;
3668         int retval;
3669
3670         get_online_cpus();
3671         rcu_read_lock();
3672
3673         retval = -ESRCH;
3674         p = find_process_by_pid(pid);
3675         if (!p)
3676                 goto out_unlock;
3677
3678         retval = security_task_getscheduler(p);
3679         if (retval)
3680                 goto out_unlock;
3681
3682         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3683         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
3684         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3685
3686 out_unlock:
3687         rcu_read_unlock();
3688         put_online_cpus();
3689
3690         return retval;
3691 }
3692
3693 /**
3694  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3695  * @pid: pid of the process
3696  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3697  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3698  */
3699 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3700                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3701 {
3702         int ret;
3703         cpumask_var_t mask;
3704
3705         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3706                 return -EINVAL;
3707         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3708                 return -EINVAL;
3709
3710         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3711                 return -ENOMEM;
3712
3713         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3714         if (ret == 0) {
3715                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3716
3717                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3718                         ret = -EFAULT;
3719                 else
3720                         ret = retlen;
3721         }
3722         free_cpumask_var(mask);
3723
3724         return ret;
3725 }
3726
3727 /**
3728  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3729  *
3730  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3731  * other threads running on this CPU then this function will return.
3732  */
3733 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3734 {
3735         struct rq *rq = this_rq_lock();
3736
3737         schedstat_inc(rq, yld_count);
3738         current->sched_class->yield_task(rq);
3739
3740         /*
3741          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3742          * no need to preempt or enable interrupts:
3743          */
3744         __release(rq->lock);
3745         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3746         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3747         sched_preempt_enable_no_resched();
3748
3749         schedule();
3750
3751         return 0;
3752 }
3753
3754 static inline int should_resched(void)
3755 {
3756         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
3757 }
3758
3759 static void __cond_resched(void)
3760 {
3761         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3762         __schedule();
3763         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3764 }
3765
3766 int __sched _cond_resched(void)
3767 {
3768         if (should_resched()) {
3769                 __cond_resched();
3770                 return 1;
3771         }
3772         return 0;
3773 }
3774 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3775
3776 /*
3777  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3778  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3779  *
3780  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3781  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3782  * spin_unlock(), once by hand).
3783  */
3784 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3785 {
3786         int resched = should_resched();
3787         int ret = 0;
3788
3789         lockdep_assert_held(lock);
3790
3791         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3792                 spin_unlock(lock);
3793                 if (resched)
3794                         __cond_resched();
3795                 else
3796                         cpu_relax();
3797                 ret = 1;
3798                 spin_lock(lock);
3799         }
3800         return ret;
3801 }
3802 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3803
3804 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3805 {
3806         BUG_ON(!in_softirq());
3807
3808         if (should_resched()) {
3809                 local_bh_enable();
3810                 __cond_resched();
3811                 local_bh_disable();
3812                 return 1;
3813         }
3814         return 0;
3815 }
3816 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3817
3818 /**
3819  * yield - yield the current processor to other threads.
3820  *
3821  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3822  *
3823  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3824  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3825  * it, its already broken.
3826  *
3827  * Typical broken usage is:
3828  *
3829  * while (!event)
3830  *      yield();
3831  *
3832  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3833  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3834  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3835  *
3836  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3837  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3838  * If you still want to use yield(), do not!
3839  */
3840 void __sched yield(void)
3841 {
3842         set_current_state(TASK_RUNNING);
3843         sys_sched_yield();
3844 }
3845 EXPORT_SYMBOL(yield);
3846
3847 /**
3848  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3849  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3850  * processor it's on.
3851  * @p: target task
3852  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3853  *
3854  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3855  * can't go away on us before we can do any checks.
3856  *
3857  * Returns:
3858  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
3859  *      false (0) if we failed to boost the target.
3860  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
3861  */
3862 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
3863 {
3864         struct task_struct *curr = current;
3865         struct rq *rq, *p_rq;
3866         unsigned long flags;
3867         int yielded = 0;
3868
3869         local_irq_save(flags);
3870         rq = this_rq();
3871
3872 again:
3873         p_rq = task_rq(p);
3874         /*
3875          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
3876          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
3877          */
3878         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
3879                 yielded = -ESRCH;
3880                 goto out_irq;
3881         }
3882
3883         double_rq_lock(rq, p_rq);
3884         while (task_rq(p) != p_rq) {
3885                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
3886                 goto again;
3887         }
3888
3889         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
3890                 goto out_unlock;
3891
3892         if (curr->sched_class != p->sched_class)
3893                 goto out_unlock;
3894
3895         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
3896                 goto out_unlock;
3897
3898         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
3899         if (yielded) {
3900                 schedstat_inc(rq, yld_count);
3901                 /*
3902                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
3903                  * fairness.
3904                  */
3905                 if (preempt && rq != p_rq)
3906                         resched_task(p_rq->curr);
3907         }
3908
3909 out_unlock:
3910         double_rq_unlock(rq, p_rq);
3911 out_irq:
3912         local_irq_restore(flags);
3913
3914         if (yielded > 0)
3915                 schedule();
3916
3917         return yielded;
3918 }
3919 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
3920
3921 /*
3922  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
3923  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
3924  */
3925 void __sched io_schedule(void)
3926 {
3927         struct rq *rq = raw_rq();
3928
3929         delayacct_blkio_start();
3930         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3931         blk_flush_plug(current);
3932         current->in_iowait = 1;
3933         schedule();
3934         current->in_iowait = 0;
3935         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3936         delayacct_blkio_end();
3937 }
3938 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
3939
3940 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
3941 {
3942         struct rq *rq = raw_rq();
3943         long ret;
3944
3945         delayacct_blkio_start();
3946         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3947         blk_flush_plug(current);
3948         current->in_iowait = 1;
3949         ret = schedule_timeout(timeout);
3950         current->in_iowait = 0;
3951         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3952         delayacct_blkio_end();
3953         return ret;
3954 }
3955
3956 /**
3957  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
3958  * @policy: scheduling class.
3959  *
3960  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
3961  * by a given scheduling class.
3962  */
3963 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
3964 {
3965         int ret = -EINVAL;
3966
3967         switch (policy) {
3968         case SCHED_FIFO:
3969         case SCHED_RR:
3970                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
3971                 break;
3972         case SCHED_NORMAL:
3973         case SCHED_BATCH:
3974         case SCHED_IDLE:
3975                 ret = 0;
3976                 break;
3977         }
3978         return ret;
3979 }
3980
3981 /**
3982  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
3983  * @policy: scheduling class.
3984  *
3985  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
3986  * by a given scheduling class.
3987  */
3988 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
3989 {
3990         int ret = -EINVAL;
3991
3992         switch (policy) {
3993         case SCHED_FIFO:
3994         case SCHED_RR:
3995                 ret = 1;
3996                 break;
3997         case SCHED_NORMAL:
3998         case SCHED_BATCH:
3999         case SCHED_IDLE:
4000                 ret = 0;
4001         }
4002         return ret;
4003 }
4004
4005 /**
4006  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4007  * @pid: pid of the process.
4008  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4009  *
4010  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4011  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4012  */
4013 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4014                 struct timespec __user *, interval)
4015 {
4016         struct task_struct *p;
4017         unsigned int time_slice;
4018         unsigned long flags;
4019         struct rq *rq;
4020         int retval;
4021         struct timespec t;
4022
4023         if (pid < 0)
4024                 return -EINVAL;
4025
4026         retval = -ESRCH;
4027         rcu_read_lock();
4028         p = find_process_by_pid(pid);
4029         if (!p)
4030                 goto out_unlock;
4031
4032         retval = security_task_getscheduler(p);
4033         if (retval)
4034                 goto out_unlock;
4035
4036         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4037         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4038         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4039
4040         rcu_read_unlock();
4041         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4042         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4043         return retval;
4044
4045 out_unlock:
4046         rcu_read_unlock();
4047         return retval;
4048 }
4049
4050 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4051
4052 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4053 {
4054         unsigned long free = 0;
4055         int ppid;
4056         unsigned state;
4057
4058         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4059         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4060                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4061 #if BITS_PER_LONG == 32
4062         if (state == TASK_RUNNING)
4063                 printk(KERN_CONT " running  ");
4064         else
4065                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4066 #else
4067         if (state == TASK_RUNNING)
4068                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4069         else
4070                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4071 #endif
4072 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4073         free = stack_not_used(p);
4074 #endif
4075         rcu_read_lock();
4076         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4077         rcu_read_unlock();
4078         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4079                 task_pid_nr(p), ppid,
4080                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4081
4082         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4083         show_stack(p, NULL);
4084 }
4085
4086 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4087 {
4088         struct task_struct *g, *p;
4089
4090 #if BITS_PER_LONG == 32
4091         printk(KERN_INFO
4092                 "  task                PC stack   pid father\n");
4093 #else
4094         printk(KERN_INFO
4095                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4096 #endif
4097         rcu_read_lock();
4098         do_each_thread(g, p) {
4099                 /*
4100                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4101                  * console might take a lot of time:
4102                  */
4103                 touch_nmi_watchdog();
4104                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4105                         sched_show_task(p);
4106         } while_each_thread(g, p);
4107
4108         touch_all_softlockup_watchdogs();
4109
4110 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4111         sysrq_sched_debug_show();
4112 #endif
4113         rcu_read_unlock();
4114         /*
4115          * Only show locks if all tasks are dumped:
4116          */
4117         if (!state_filter)
4118                 debug_show_all_locks();
4119 }
4120
4121 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4122 {
4123         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4124 }
4125
4126 /**
4127  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4128  * @idle: task in question
4129  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4130  *
4131  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4132  * flag, to make booting more robust.
4133  */
4134 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4135 {
4136         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4137         unsigned long flags;
4138
4139         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4140
4141         __sched_fork(idle);
4142         idle->state = TASK_RUNNING;
4143         idle->se.exec_start = sched_clock();
4144
4145         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4146         /*
4147          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4148          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4149          * lockdep check in task_group() will fail.
4150          *
4151          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4152          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4153          *
4154          * Silence PROVE_RCU
4155          */
4156         rcu_read_lock();
4157         __set_task_cpu(idle, cpu);
4158         rcu_read_unlock();
4159
4160         rq->curr = rq->idle = idle;
4161 #if defined(CONFIG_SMP)
4162         idle->on_cpu = 1;
4163 #endif
4164         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4165
4166         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4167         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4168
4169         /*
4170          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4171          */
4172         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4173         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4174         vtime_init_idle(idle, cpu);
4175 #if defined(CONFIG_SMP)
4176         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4177 #endif
4178 }
4179
4180 #ifdef CONFIG_SMP
4181 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4182 {
4183         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4184                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4185
4186         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4187         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4188 }
4189
4190 /*
4191  * This is how migration works:
4192  *
4193  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4194  *    stop_one_cpu().
4195  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4196  *    off the CPU)
4197  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4198  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4199  *    it and puts it into the right queue.
4200  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4201  *    is done.
4202  */
4203
4204 /*
4205  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4206  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4207  * is removed from the allowed bitmask.
4208  *
4209  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4210  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4211  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4212  */
4213 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4214 {
4215         unsigned long flags;
4216         struct rq *rq;
4217         unsigned int dest_cpu;
4218         int ret = 0;
4219
4220         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4221
4222         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4223                 goto out;
4224
4225         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4226                 ret = -EINVAL;
4227                 goto out;
4228         }
4229
4230         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4231
4232         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4233         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4234                 goto out;
4235
4236         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4237         if (p->on_rq) {
4238                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4239                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4240                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4241                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4242                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4243                 return 0;
4244         }
4245 out:
4246         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4247
4248         return ret;
4249 }
4250 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4251
4252 /*
4253  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4254  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4255  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4256  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4257  *
4258  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4259  * as the task is no longer on this CPU.
4260  *
4261  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4262  */
4263 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4264 {
4265         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4266         int ret = 0;
4267
4268         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4269                 return ret;
4270
4271         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4272         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4273
4274         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4275         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4276         /* Already moved. */
4277         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4278                 goto done;
4279         /* Affinity changed (again). */
4280         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4281                 goto fail;
4282
4283         /*
4284          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4285          * placed properly.
4286          */
4287         if (p->on_rq) {
4288                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4289                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4290                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4291                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4292         }
4293 done:
4294         ret = 1;
4295 fail:
4296         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4297         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4298         return ret;
4299 }
4300
4301 /*
4302  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4303  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4304  * 'pushing' onto another runqueue.
4305  */
4306 static int migration_cpu_stop(void *data)
4307 {
4308         struct migration_arg *arg = data;
4309
4310         /*
4311          * The original target cpu might have gone down and we might
4312          * be on another cpu but it doesn't matter.
4313          */
4314         local_irq_disable();
4315         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4316         local_irq_enable();
4317         return 0;
4318 }
4319
4320 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4321
4322 /*
4323  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4324  * offline.
4325  */
4326 void idle_task_exit(void)
4327 {
4328         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4329
4330         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4331
4332         if (mm != &init_mm)
4333                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4334         mmdrop(mm);
4335 }
4336
4337 /*
4338  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4339  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4340  * nr_active count is stable.
4341  *
4342  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4343  */
4344 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4345 {
4346         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4347         if (delta)
4348                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4349 }
4350
4351 /*
4352  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4353  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4354  *
4355  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4356  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4357  * because of lock validation efforts.
4358  */
4359 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4360 {
4361         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4362         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4363         int dest_cpu;
4364
4365         /*
4366          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4367          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4368          *
4369          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4370          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4371          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4372          * done here.
4373          */
4374         rq->stop = NULL;
4375
4376         /*
4377          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4378          * class method both need to have an up-to-date
4379          * value of rq->clock[_task]
4380          */
4381         update_rq_clock(rq);
4382
4383         for ( ; ; ) {
4384                 /*
4385                  * There's this thread running, bail when that's the only
4386                  * remaining thread.
4387                  */
4388                 if (rq->nr_running == 1)
4389                         break;
4390
4391                 next = pick_next_task(rq);
4392                 BUG_ON(!next);
4393                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4394
4395                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4396                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4397                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4398
4399                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4400
4401                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4402         }
4403
4404         rq->stop = stop;
4405 }
4406
4407 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4408
4409 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4410
4411 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4412         {
4413                 .procname       = "sched_domain",
4414                 .mode           = 0555,
4415         },
4416         {}
4417 };
4418
4419 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4420         {
4421                 .procname       = "kernel",
4422                 .mode           = 0555,
4423                 .child          = sd_ctl_dir,
4424         },
4425         {}
4426 };
4427
4428 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4429 {
4430         struct ctl_table *entry =
4431                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4432
4433         return entry;
4434 }
4435
4436 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4437 {
4438         struct ctl_table *entry;
4439
4440         /*
4441          * In the intermediate directories, both the child directory and
4442          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4443          * will always be set. In the lowest directory the names are
4444          * static strings and all have proc handlers.
4445          */
4446         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4447                 if (entry->child)
4448                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4449                 if (entry->proc_handler == NULL)
4450                         kfree(entry->procname);
4451         }
4452
4453         kfree(*tablep);
4454         *tablep = NULL;
4455 }
4456
4457 static int min_load_idx = 0;
4458 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4459
4460 static void
4461 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4462                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4463                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4464                 bool load_idx)
4465 {
4466         entry->procname = procname;
4467         entry->data = data;
4468         entry->maxlen = maxlen;
4469         entry->mode = mode;
4470         entry->proc_handler = proc_handler;
4471
4472         if (load_idx) {
4473                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4474                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4475         }
4476 }
4477
4478 static struct ctl_table *
4479 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4480 {
4481         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4482
4483         if (table == NULL)
4484                 return NULL;
4485
4486         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4487                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4488         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4489                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4490         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4491                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4492         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4493                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4494         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4495                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4496         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4497                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4498         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4499                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4500         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4501                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4502         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4503                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4504         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4505                 &sd->cache_nice_tries,
4506                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4507         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4508                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4509         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4510                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4511         /* &table[12] is terminator */
4512
4513         return table;
4514 }
4515
4516 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4517 {
4518         struct ctl_table *entry, *table;
4519         struct sched_domain *sd;
4520         int domain_num = 0, i;
4521         char buf[32];
4522
4523         for_each_domain(cpu, sd)
4524                 domain_num++;
4525         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4526         if (table == NULL)
4527                 return NULL;
4528
4529         i = 0;
4530         for_each_domain(cpu, sd) {
4531                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4532                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4533                 entry->mode = 0555;
4534                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4535                 entry++;
4536                 i++;
4537         }
4538         return table;
4539 }
4540
4541 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4542 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4543 {
4544         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4545         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4546         char buf[32];
4547
4548         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4549         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4550
4551         if (entry == NULL)
4552                 return;
4553
4554         for_each_possible_cpu(i) {
4555                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4556                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4557                 entry->mode = 0555;
4558                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4559                 entry++;
4560         }
4561
4562         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4563         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4564 }
4565
4566 /* may be called multiple times per register */
4567 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4568 {
4569         if (sd_sysctl_header)
4570                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4571         sd_sysctl_header = NULL;
4572         if (sd_ctl_dir[0].child)
4573                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4574 }
4575 #else
4576 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4577 {
4578 }
4579 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4580 {
4581 }
4582 #endif
4583
4584 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4585 {
4586         if (!rq->online) {
4587                 const struct sched_class *class;
4588
4589                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4590                 rq->online = 1;
4591
4592                 for_each_class(class) {
4593                         if (class->rq_online)
4594                                 class->rq_online(rq);
4595                 }
4596         }
4597 }
4598
4599 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4600 {
4601         if (rq->online) {
4602                 const struct sched_class *class;
4603
4604                 for_each_class(class) {
4605                         if (class->rq_offline)
4606                                 class->rq_offline(rq);
4607                 }
4608
4609                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4610                 rq->online = 0;
4611         }
4612 }
4613
4614 /*
4615  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4616  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4617  */
4618 static int __cpuinit
4619 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4620 {
4621         int cpu = (long)hcpu;
4622         unsigned long flags;
4623         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4624
4625         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4626
4627         case CPU_UP_PREPARE:
4628                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4629                 break;
4630
4631         case CPU_ONLINE:
4632                 /* Update our root-domain */
4633                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4634                 if (rq->rd) {
4635                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4636
4637                         set_rq_online(rq);
4638                 }
4639                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4640                 break;
4641
4642 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4643         case CPU_DYING:
4644                 sched_ttwu_pending();
4645                 /* Update our root-domain */
4646                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4647                 if (rq->rd) {
4648                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4649                         set_rq_offline(rq);
4650                 }
4651                 migrate_tasks(cpu);
4652                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4653                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4654                 break;
4655
4656         case CPU_DEAD:
4657                 calc_load_migrate(rq);
4658                 break;
4659 #endif
4660         }
4661
4662         update_max_interval();
4663
4664         return NOTIFY_OK;
4665 }
4666
4667 /*
4668  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4669  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4670  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4671  */
4672 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
4673         .notifier_call = migration_call,
4674         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4675 };
4676
4677 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4678                                       unsigned long action, void *hcpu)
4679 {
4680         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4681         case CPU_STARTING:
4682         case CPU_DOWN_FAILED:
4683                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4684                 return NOTIFY_OK;
4685         default:
4686                 return NOTIFY_DONE;
4687         }
4688 }
4689
4690 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4691                                         unsigned long action, void *hcpu)
4692 {
4693         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4694         case CPU_DOWN_PREPARE:
4695                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4696                 return NOTIFY_OK;
4697         default:
4698                 return NOTIFY_DONE;
4699         }
4700 }
4701
4702 static int __init migration_init(void)
4703 {
4704         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4705         int err;
4706
4707         /* Initialize migration for the boot CPU */
4708         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4709         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4710         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4711         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4712
4713         /* Register cpu active notifiers */
4714         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4715         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4716
4717         return 0;
4718 }
4719 early_initcall(migration_init);
4720 #endif
4721
4722 #ifdef CONFIG_SMP
4723
4724 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4725
4726 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4727
4728 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4729
4730 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4731 {
4732         sched_debug_enabled = 1;
4733
4734         return 0;
4735 }
4736 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4737
4738 static inline bool sched_debug(void)
4739 {
4740         return sched_debug_enabled;
4741 }
4742
4743 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4744                                   struct cpumask *groupmask)
4745 {
4746         struct sched_group *group = sd->groups;
4747         char str[256];
4748
4749         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4750         cpumask_clear(groupmask);
4751
4752         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4753
4754         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4755                 printk("does not load-balance\n");
4756                 if (sd->parent)
4757                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4758                                         " has parent");
4759                 return -1;
4760         }
4761
4762         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4763
4764         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4765                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4766                                 "CPU%d\n", cpu);
4767         }
4768         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4769                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4770                                 " CPU%d\n", cpu);
4771         }
4772
4773         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4774         do {
4775                 if (!group) {
4776                         printk("\n");
4777                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4778                         break;
4779                 }
4780
4781                 /*
4782                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4783                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4784                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4785                  */
4786                 if (!group->sgp->power_orig) {
4787                         printk(KERN_CONT "\n");
4788                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4789                                         "set\n");
4790                         break;
4791                 }
4792
4793                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4794                         printk(KERN_CONT "\n");
4795                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4796                         break;
4797                 }
4798
4799                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4800                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4801                         printk(KERN_CONT "\n");
4802                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4803                         break;
4804                 }
4805
4806                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4807
4808                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4809
4810                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4811                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4812                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4813                                 group->sgp->power);
4814                 }
4815
4816                 group = group->next;
4817         } while (group != sd->groups);
4818         printk(KERN_CONT "\n");
4819
4820         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4821                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4822
4823         if (sd->parent &&
4824             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4825                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4826                         "of domain->span\n");
4827         return 0;
4828 }
4829
4830 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4831 {
4832         int level = 0;
4833
4834         if (!sched_debug_enabled)
4835                 return;
4836
4837         if (!sd) {
4838                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4839                 return;
4840         }
4841
4842         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4843
4844         for (;;) {
4845                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
4846                         break;
4847                 level++;
4848                 sd = sd->parent;
4849                 if (!sd)
4850                         break;
4851         }
4852 }
4853 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
4854 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
4855 static inline bool sched_debug(void)
4856 {
4857         return false;
4858 }
4859 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4860
4861 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
4862 {
4863         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
4864                 return 1;
4865
4866         /* Following flags need at least 2 groups */
4867         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
4868                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
4869                          SD_BALANCE_FORK |
4870                          SD_BALANCE_EXEC |
4871                          SD_SHARE_CPUPOWER |
4872                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
4873                 if (sd->groups != sd->groups->next)
4874                         return 0;
4875         }
4876
4877         /* Following flags don't use groups */
4878         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
4879                 return 0;
4880
4881         return 1;
4882 }
4883
4884 static int
4885 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
4886 {
4887         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
4888
4889         if (sd_degenerate(parent))
4890                 return 1;
4891
4892         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
4893                 return 0;
4894
4895         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
4896         if (parent->groups == parent->groups->next) {
4897                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
4898                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
4899                                 SD_BALANCE_FORK |
4900                                 SD_BALANCE_EXEC |
4901                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
4902                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
4903                 if (nr_node_ids == 1)
4904                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
4905         }
4906         if (~cflags & pflags)
4907                 return 0;
4908
4909         return 1;
4910 }
4911
4912 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
4913 {
4914         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
4915
4916         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
4917         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4918         free_cpumask_var(rd->online);
4919         free_cpumask_var(rd->span);
4920         kfree(rd);
4921 }
4922
4923 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
4924 {
4925         struct root_domain *old_rd = NULL;
4926         unsigned long flags;
4927
4928         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4929
4930         if (rq->rd) {
4931                 old_rd = rq->rd;
4932
4933                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
4934                         set_rq_offline(rq);
4935
4936                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
4937
4938                 /*
4939                  * If we dont want to free the old_rt yet then
4940                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
4941                  * in this function:
4942                  */
4943                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
4944                         old_rd = NULL;
4945         }
4946
4947         atomic_inc(&rd->refcount);
4948         rq->rd = rd;
4949
4950         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
4951         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
4952                 set_rq_online(rq);
4953
4954         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4955
4956         if (old_rd)
4957                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
4958 }
4959
4960 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
4961 {
4962         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
4963
4964         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
4965                 goto out;
4966         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
4967                 goto free_span;
4968         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
4969                 goto free_online;
4970
4971         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
4972                 goto free_rto_mask;
4973         return 0;
4974
4975 free_rto_mask:
4976         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4977 free_online:
4978         free_cpumask_var(rd->online);
4979 free_span:
4980         free_cpumask_var(rd->span);
4981 out:
4982         return -ENOMEM;
4983 }
4984
4985 /*
4986  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
4987  * members (mimicking the global state we have today).
4988  */
4989 struct root_domain def_root_domain;
4990
4991 static void init_defrootdomain(void)
4992 {
4993         init_rootdomain(&def_root_domain);
4994
4995         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
4996 }
4997
4998 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
4999 {
5000         struct root_domain *rd;
5001
5002         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5003         if (!rd)
5004                 return NULL;
5005
5006         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5007                 kfree(rd);
5008                 return NULL;
5009         }
5010
5011         return rd;
5012 }
5013
5014 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5015 {
5016         struct sched_group *tmp, *first;
5017
5018         if (!sg)
5019                 return;
5020
5021         first = sg;
5022         do {
5023                 tmp = sg->next;
5024
5025                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5026                         kfree(sg->sgp);
5027
5028                 kfree(sg);
5029                 sg = tmp;
5030         } while (sg != first);
5031 }
5032
5033 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5034 {
5035         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5036
5037         /*
5038          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5039          * nuke them all.
5040          */
5041         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5042                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5043         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5044                 kfree(sd->groups->sgp);
5045                 kfree(sd->groups);
5046         }
5047         kfree(sd);
5048 }
5049
5050 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5051 {
5052         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5053 }
5054
5055 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5056 {
5057         for (; sd; sd = sd->parent)
5058                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5059 }
5060
5061 /*
5062  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5063  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5064  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5065  *
5066  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5067  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5068  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5069  */
5070 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5071 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5072
5073 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5074 {
5075         struct sched_domain *sd;
5076         int id = cpu;
5077
5078         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5079         if (sd)
5080                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5081
5082         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5083         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5084 }
5085
5086 /*
5087  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5088  * hold the hotplug lock.
5089  */
5090 static void
5091 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5092 {
5093         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5094         struct sched_domain *tmp;
5095
5096         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5097         for (tmp = sd; tmp; ) {
5098                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5099                 if (!parent)
5100                         break;
5101
5102                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5103                         tmp->parent = parent->parent;
5104                         if (parent->parent)
5105                                 parent->parent->child = tmp;
5106                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5107                 } else
5108                         tmp = tmp->parent;
5109         }
5110
5111         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5112                 tmp = sd;
5113                 sd = sd->parent;
5114                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5115                 if (sd)
5116                         sd->child = NULL;
5117         }
5118
5119         sched_domain_debug(sd, cpu);
5120
5121         rq_attach_root(rq, rd);
5122         tmp = rq->sd;
5123         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5124         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5125
5126         update_top_cache_domain(cpu);
5127 }
5128
5129 /* cpus with isolated domains */
5130 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5131
5132 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5133 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5134 {
5135         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5136         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5137         return 1;
5138 }
5139
5140 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5141
5142 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5143 {
5144         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5145 }
5146
5147 struct sd_data {
5148         struct sched_domain **__percpu sd;
5149         struct sched_group **__percpu sg;
5150         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5151 };
5152
5153 struct s_data {
5154         struct sched_domain ** __percpu sd;
5155         struct root_domain      *rd;
5156 };
5157
5158 enum s_alloc {
5159         sa_rootdomain,
5160         sa_sd,
5161         sa_sd_storage,
5162         sa_none,
5163 };
5164
5165 struct sched_domain_topology_level;
5166
5167 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5168 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5169
5170 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5171
5172 struct sched_domain_topology_level {
5173         sched_domain_init_f init;
5174         sched_domain_mask_f mask;
5175         int                 flags;
5176         int                 numa_level;
5177         struct sd_data      data;
5178 };
5179
5180 /*
5181  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5182  * domain traversal.
5183  *
5184  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5185  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5186  * range.
5187  *
5188  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5189  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5190  * cpu they're built on, so check that.
5191  *
5192  */
5193 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5194 {
5195         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5196         struct sd_data *sdd = sd->private;
5197         struct sched_domain *sibling;
5198         int i;
5199
5200         for_each_cpu(i, span) {
5201                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5202                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5203                         continue;
5204
5205                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5206         }
5207 }
5208
5209 /*
5210  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5211  * of this group that's also in the iteration mask.
5212  */
5213 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5214 {
5215         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5216 }
5217
5218 static int
5219 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5220 {
5221         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5222         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5223         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5224         struct sd_data *sdd = sd->private;
5225         struct sched_domain *child;
5226         int i;
5227
5228         cpumask_clear(covered);
5229
5230         for_each_cpu(i, span) {
5231                 struct cpumask *sg_span;
5232
5233                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5234                         continue;
5235
5236                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5237
5238                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5239                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5240                         continue;
5241
5242                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5243                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5244
5245                 if (!sg)
5246                         goto fail;
5247
5248                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5249                 if (child->child) {
5250                         child = child->child;
5251                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5252                 } else
5253                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5254
5255                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5256
5257                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5258                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5259                         build_group_mask(sd, sg);
5260
5261                 /*
5262                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5263                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5264                  * die on a /0 trap.
5265                  */
5266                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5267
5268                 /*
5269                  * Make sure the first group of this domain contains the
5270                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5271                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5272                  */
5273                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5274                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5275                         groups = sg;
5276
5277                 if (!first)
5278                         first = sg;
5279                 if (last)
5280                         last->next = sg;
5281                 last = sg;
5282                 last->next = first;
5283         }
5284         sd->groups = groups;
5285
5286         return 0;
5287
5288 fail:
5289         free_sched_groups(first, 0);
5290
5291         return -ENOMEM;
5292 }
5293
5294 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5295 {
5296         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5297         struct sched_domain *child = sd->child;
5298
5299         if (child)
5300                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5301
5302         if (sg) {
5303                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5304                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5305                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5306         }
5307
5308         return cpu;
5309 }
5310
5311 /*
5312  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5313  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5314  * and ->cpu_power to 0.
5315  *
5316  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5317  */
5318 static int
5319 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5320 {
5321         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5322         struct sd_data *sdd = sd->private;
5323         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5324         struct cpumask *covered;
5325         int i;
5326
5327         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5328         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5329
5330         if (cpu != cpumask_first(span))
5331                 return 0;
5332
5333         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5334         covered = sched_domains_tmpmask;
5335
5336         cpumask_clear(covered);
5337
5338         for_each_cpu(i, span) {
5339                 struct sched_group *sg;
5340                 int group, j;
5341
5342                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5343                         continue;
5344
5345                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5346                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5347                 sg->sgp->power = 0;
5348                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5349
5350                 for_each_cpu(j, span) {
5351                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5352                                 continue;
5353
5354                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5355                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5356                 }
5357
5358                 if (!first)
5359                         first = sg;
5360                 if (last)
5361                         last->next = sg;
5362                 last = sg;
5363         }
5364         last->next = first;
5365
5366         return 0;
5367 }
5368
5369 /*
5370  * Initialize sched groups cpu_power.
5371  *
5372  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5373  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5374  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5375  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5376  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5377  * less cpu_power.
5378  */
5379 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5380 {
5381         struct sched_group *sg = sd->groups;
5382
5383         WARN_ON(!sg);
5384
5385         do {
5386                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5387                 sg = sg->next;
5388         } while (sg != sd->groups);
5389
5390         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5391                 return;
5392
5393         update_group_power(sd, cpu);
5394         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5395 }
5396
5397 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5398 {
5399        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5400 }
5401
5402 /*
5403  * Initializers for schedule domains
5404  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5405  */
5406
5407 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5408 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5409 #else
5410 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5411 #endif
5412
5413 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5414 static noinline struct sched_domain *                                   \
5415 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5416 {                                                                       \
5417         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5418         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5419         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5420         sd->private = &tl->data;                                        \
5421         return sd;                                                      \
5422 }
5423
5424 SD_INIT_FUNC(CPU)
5425 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5426  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5427 #endif
5428 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5429  SD_INIT_FUNC(MC)
5430 #endif
5431 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5432  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5433 #endif
5434
5435 static int default_relax_domain_level = -1;
5436 int sched_domain_level_max;
5437
5438 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5439 {
5440         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5441                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5442
5443         return 1;
5444 }
5445 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5446
5447 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5448                                  struct sched_domain_attr *attr)
5449 {
5450         int request;
5451
5452         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5453                 if (default_relax_domain_level < 0)
5454                         return;
5455                 else
5456                         request = default_relax_domain_level;
5457         } else
5458                 request = attr->relax_domain_level;
5459         if (request < sd->level) {
5460                 /* turn off idle balance on this domain */
5461                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5462         } else {
5463                 /* turn on idle balance on this domain */
5464                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5465         }
5466 }
5467
5468 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5469 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5470
5471 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5472                                  const struct cpumask *cpu_map)
5473 {
5474         switch (what) {
5475         case sa_rootdomain:
5476                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5477                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5478         case sa_sd:
5479                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5480         case sa_sd_storage:
5481                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5482         case sa_none:
5483                 break;
5484         }
5485 }
5486
5487 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5488                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5489 {
5490         memset(d, 0, sizeof(*d));
5491
5492         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5493                 return sa_sd_storage;
5494         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5495         if (!d->sd)
5496                 return sa_sd_storage;
5497         d->rd = alloc_rootdomain();
5498         if (!d->rd)
5499                 return sa_sd;
5500         return sa_rootdomain;
5501 }
5502
5503 /*
5504  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5505  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5506  * will not free the data we're using.
5507  */
5508 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5509 {
5510         struct sd_data *sdd = sd->private;
5511
5512         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5513         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5514
5515         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5516                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5517
5518         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5519                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5520 }
5521
5522 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5523 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5524 {
5525         return topology_thread_cpumask(cpu);
5526 }
5527 #endif
5528
5529 /*
5530  * Topology list, bottom-up.
5531  */
5532 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5533 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5534         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5535 #endif
5536 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5537         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5538 #endif
5539 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5540         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5541 #endif
5542         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5543         { NULL, },
5544 };
5545
5546 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5547
5548 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5549         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5550
5551 #ifdef CONFIG_NUMA
5552
5553 static int sched_domains_numa_levels;
5554 static int *sched_domains_numa_distance;
5555 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5556 static int sched_domains_curr_level;
5557
5558 static inline int sd_local_flags(int level)
5559 {
5560         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5561                 return 0;
5562
5563         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5564 }
5565
5566 static struct sched_domain *
5567 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5568 {
5569         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5570         int level = tl->numa_level;
5571         int sd_weight = cpumask_weight(
5572                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5573
5574         *sd = (struct sched_domain){
5575                 .min_interval           = sd_weight,
5576                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5577                 .busy_factor            = 32,
5578                 .imbalance_pct          = 125,
5579                 .cache_nice_tries       = 2,
5580                 .busy_idx               = 3,
5581                 .idle_idx               = 2,
5582                 .newidle_idx            = 0,
5583                 .wake_idx               = 0,
5584                 .forkexec_idx           = 0,
5585
5586                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5587                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5588                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5589                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5590                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5591                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5592                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5593                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5594                                         | 1*SD_SERIALIZE
5595                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5596                                         | sd_local_flags(level)
5597                                         ,
5598                 .last_balance           = jiffies,
5599                 .balance_interval       = sd_weight,
5600         };
5601         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5602         sd->private = &tl->data;
5603
5604         /*
5605          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5606          */
5607         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5608
5609         return sd;
5610 }
5611
5612 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5613 {
5614         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5615 }
5616
5617 static void sched_numa_warn(const char *str)
5618 {
5619         static int done = false;
5620         int i,j;
5621
5622         if (done)
5623                 return;
5624
5625         done = true;
5626
5627         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5628
5629         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5630                 printk(KERN_WARNING "  ");
5631                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5632                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5633                 printk(KERN_CONT "\n");
5634         }
5635         printk(KERN_WARNING "\n");
5636 }
5637
5638 static bool find_numa_distance(int distance)
5639 {
5640         int i;
5641
5642         if (distance == node_distance(0, 0))
5643                 return true;
5644
5645         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5646                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5647                         return true;
5648         }
5649
5650         return false;
5651 }
5652
5653 static void sched_init_numa(void)
5654 {
5655         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5656         struct sched_domain_topology_level *tl;
5657         int level = 0;
5658         int i, j, k;
5659
5660         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5661         if (!sched_domains_numa_distance)
5662                 return;
5663
5664         /*
5665          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5666          * unique distances in the node_distance() table.
5667          *
5668          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5669          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5670          */
5671         next_distance = curr_distance;
5672         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5673                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5674                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5675                                 int distance = node_distance(i, k);
5676
5677                                 if (distance > curr_distance &&
5678                                     (distance < next_distance ||
5679                                      next_distance == curr_distance))
5680                                         next_distance = distance;
5681
5682                                 /*
5683                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5684                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5685                                  * equally connected to A.
5686                                  */
5687                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5688                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5689
5690                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5691                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5692                         }
5693                         if (next_distance != curr_distance) {
5694                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5695                                 sched_domains_numa_levels = level;
5696                                 curr_distance = next_distance;
5697                         } else break;
5698                 }
5699
5700                 /*
5701                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5702                  */
5703                 if (!sched_debug())
5704                         break;
5705         }
5706         /*
5707          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5708          * identity distance node_distance(i,i).
5709          *
5710          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5711          * numbers.
5712          */
5713
5714         /*
5715          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5716          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5717          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5718          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5719          * in other functions.
5720          *
5721          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5722          */
5723         sched_domains_numa_levels = 0;
5724
5725         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5726         if (!sched_domains_numa_masks)
5727                 return;
5728
5729         /*
5730          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5731          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5732          */
5733         for (i = 0; i < level; i++) {
5734                 sched_domains_numa_masks[i] =
5735                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5736                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5737                         return;
5738
5739                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5740                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5741                         if (!mask)
5742                                 return;
5743
5744                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5745
5746                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5747                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5748                                         continue;
5749
5750                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5751                         }
5752                 }
5753         }
5754
5755         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5756                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5757         if (!tl)
5758                 return;
5759
5760         /*
5761          * Copy the default topology bits..
5762          */
5763         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5764                 tl[i] = default_topology[i];
5765
5766         /*
5767          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5768          */
5769         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5770                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5771                         .init = sd_numa_init,
5772                         .mask = sd_numa_mask,
5773                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5774                         .numa_level = j,
5775                 };
5776         }
5777
5778         sched_domain_topology = tl;
5779
5780         sched_domains_numa_levels = level;
5781 }
5782
5783 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5784 {
5785         int i, j;
5786         int node = cpu_to_node(cpu);
5787
5788         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5789                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5790                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5791                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5792                 }
5793         }
5794 }
5795
5796 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5797 {
5798         int i, j;
5799         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5800                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5801                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5802         }
5803 }
5804
5805 /*
5806  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5807  * are onlined.
5808  */
5809 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5810                                            unsigned long action,
5811                                            void *hcpu)
5812 {
5813         int cpu = (long)hcpu;
5814
5815         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5816         case CPU_ONLINE:
5817                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5818                 break;
5819
5820         case CPU_DEAD:
5821                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5822                 break;
5823
5824         default:
5825                 return NOTIFY_DONE;
5826         }
5827
5828         return NOTIFY_OK;
5829 }
5830 #else
5831 static inline void sched_init_numa(void)
5832 {
5833 }
5834
5835 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5836                                            unsigned long action,
5837                                            void *hcpu)
5838 {
5839         return 0;
5840 }
5841 #endif /* CONFIG_NUMA */
5842
5843 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
5844 {
5845         struct sched_domain_topology_level *tl;
5846         int j;
5847
5848         for_each_sd_topology(tl) {
5849                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5850
5851                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5852                 if (!sdd->sd)
5853                         return -ENOMEM;
5854
5855                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
5856                 if (!sdd->sg)
5857                         return -ENOMEM;
5858
5859                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
5860                 if (!sdd->sgp)
5861                         return -ENOMEM;
5862
5863                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5864                         struct sched_domain *sd;
5865                         struct sched_group *sg;
5866                         struct sched_group_power *sgp;
5867
5868                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
5869                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5870                         if (!sd)
5871                                 return -ENOMEM;
5872
5873                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
5874
5875                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5876                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5877                         if (!sg)
5878                                 return -ENOMEM;
5879
5880                         sg->next = sg;
5881
5882                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
5883
5884                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
5885                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5886                         if (!sgp)
5887                                 return -ENOMEM;
5888
5889                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
5890                 }
5891         }
5892
5893         return 0;
5894 }
5895
5896 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
5897 {
5898         struct sched_domain_topology_level *tl;
5899         int j;
5900
5901         for_each_sd_topology(tl) {
5902                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5903
5904                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5905                         struct sched_domain *sd;
5906
5907                         if (sdd->sd) {
5908                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
5909                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
5910                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
5911                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
5912                         }
5913
5914                         if (sdd->sg)
5915                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
5916                         if (sdd->sgp)
5917                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
5918                 }
5919                 free_percpu(sdd->sd);
5920                 sdd->sd = NULL;
5921                 free_percpu(sdd->sg);
5922                 sdd->sg = NULL;
5923                 free_percpu(sdd->sgp);
5924                 sdd->sgp = NULL;
5925         }
5926 }
5927
5928 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
5929                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
5930                 struct sched_domain *child, int cpu)
5931 {
5932         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
5933         if (!sd)
5934                 return child;
5935
5936         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
5937         if (child) {
5938                 sd->level = child->level + 1;
5939                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
5940                 child->parent = sd;
5941                 sd->child = child;
5942         }
5943         set_domain_attribute(sd, attr);
5944
5945         return sd;
5946 }
5947
5948 /*
5949  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5950  * to the individual cpus
5951  */
5952 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
5953                                struct sched_domain_attr *attr)
5954 {
5955         enum s_alloc alloc_state;
5956         struct sched_domain *sd;
5957         struct s_data d;
5958         int i, ret = -ENOMEM;
5959
5960         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
5961         if (alloc_state != sa_rootdomain)
5962                 goto error;
5963
5964         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
5965         for_each_cpu(i, cpu_map) {
5966                 struct sched_domain_topology_level *tl;
5967
5968                 sd = NULL;
5969                 for_each_sd_topology(tl) {
5970                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
5971                         if (tl == sched_domain_topology)
5972                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
5973                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
5974                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
5975                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
5976                                 break;
5977                 }
5978         }
5979
5980         /* Build the groups for the domains */
5981         for_each_cpu(i, cpu_map) {
5982                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
5983                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5984                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5985                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
5986                                         goto error;
5987                         } else {
5988                                 if (build_sched_groups(sd, i))
5989                                         goto error;
5990                         }
5991                 }
5992         }
5993
5994         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
5995         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
5996                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
5997                         continue;
5998
5999                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6000                         claim_allocations(i, sd);
6001                         init_sched_groups_power(i, sd);
6002                 }
6003         }
6004
6005         /* Attach the domains */
6006         rcu_read_lock();
6007         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6008                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6009                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6010         }
6011         rcu_read_unlock();
6012
6013         ret = 0;
6014 error:
6015         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6016         return ret;
6017 }
6018
6019 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6020 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6021 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6022                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6023
6024 /*
6025  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6026  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6027  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6028  */
6029 static cpumask_var_t fallback_doms;
6030
6031 /*
6032  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6033  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6034  * or 0 if it stayed the same.
6035  */
6036 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6037 {
6038         return 0;
6039 }
6040
6041 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6042 {
6043         int i;
6044         cpumask_var_t *doms;
6045
6046         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6047         if (!doms)
6048                 return NULL;
6049         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6050                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6051                         free_sched_domains(doms, i);
6052                         return NULL;
6053                 }
6054         }
6055         return doms;
6056 }
6057
6058 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6059 {
6060         unsigned int i;
6061         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6062                 free_cpumask_var(doms[i]);
6063         kfree(doms);
6064 }
6065
6066 /*
6067  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6068  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6069  * exclude other special cases in the future.
6070  */
6071 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6072 {
6073         int err;
6074
6075         arch_update_cpu_topology();
6076         ndoms_cur = 1;
6077         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6078         if (!doms_cur)
6079                 doms_cur = &fallback_doms;
6080         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6081         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6082         register_sched_domain_sysctl();
6083
6084         return err;
6085 }
6086
6087 /*
6088  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6089  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6090  */
6091 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6092 {
6093         int i;
6094
6095         rcu_read_lock();
6096         for_each_cpu(i, cpu_map)
6097                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6098         rcu_read_unlock();
6099 }
6100
6101 /* handle null as "default" */
6102 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6103                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6104 {
6105         struct sched_domain_attr tmp;
6106
6107         /* fast path */
6108         if (!new && !cur)
6109                 return 1;
6110
6111         tmp = SD_ATTR_INIT;
6112         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6113                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6114                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6115 }
6116
6117 /*
6118  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6119  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6120  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6121  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6122  *
6123  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6124  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6125  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6126  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6127  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6128  * it as it is.
6129  *
6130  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6131  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6132  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6133  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6134  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6135  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6136  *
6137  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6138  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6139  * and it will not create the default domain.
6140  *
6141  * Call with hotplug lock held
6142  */
6143 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6144                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6145 {
6146         int i, j, n;
6147         int new_topology;
6148
6149         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6150
6151         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6152         unregister_sched_domain_sysctl();
6153
6154         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6155         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6156
6157         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6158
6159         /* Destroy deleted domains */
6160         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6161                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6162                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6163                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6164                                 goto match1;
6165                 }
6166                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6167                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6168 match1:
6169                 ;
6170         }
6171
6172         if (doms_new == NULL) {
6173                 ndoms_cur = 0;
6174                 doms_new = &fallback_doms;
6175                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6176                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6177         }
6178
6179         /* Build new domains */
6180         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6181                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6182                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6183                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6184                                 goto match2;
6185                 }
6186                 /* no match - add a new doms_new */
6187                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6188 match2:
6189                 ;
6190         }
6191
6192         /* Remember the new sched domains */
6193         if (doms_cur != &fallback_doms)
6194                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6195         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6196         doms_cur = doms_new;
6197         dattr_cur = dattr_new;
6198         ndoms_cur = ndoms_new;
6199
6200         register_sched_domain_sysctl();
6201
6202         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6203 }
6204
6205 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6206
6207 /*
6208  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6209  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6210  * around partition_sched_domains().
6211  *
6212  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6213  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6214  */
6215 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6216                              void *hcpu)
6217 {
6218         switch (action) {
6219         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6220         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6221
6222                 /*
6223                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6224                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6225                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6226                  * domain, ignoring cpusets.
6227                  */
6228                 num_cpus_frozen--;
6229                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6230                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6231                         break;
6232                 }
6233
6234                 /*
6235                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6236                  * restore the original sched domains by considering the
6237                  * cpuset configurations.
6238                  */
6239
6240         case CPU_ONLINE:
6241         case CPU_DOWN_FAILED:
6242                 cpuset_update_active_cpus(true);
6243                 break;
6244         default:
6245                 return NOTIFY_DONE;
6246         }
6247         return NOTIFY_OK;
6248 }
6249
6250 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6251                                void *hcpu)
6252 {
6253         switch (action) {
6254         case CPU_DOWN_PREPARE:
6255                 cpuset_update_active_cpus(false);
6256                 break;
6257         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6258                 num_cpus_frozen++;
6259                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6260                 break;
6261         default:
6262                 return NOTIFY_DONE;
6263         }
6264         return NOTIFY_OK;
6265 }
6266
6267 void __init sched_init_smp(void)
6268 {
6269         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6270
6271         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6272         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6273
6274         sched_init_numa();
6275
6276         get_online_cpus();
6277         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6278         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6279         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6280         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6281                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6282         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6283         put_online_cpus();
6284
6285         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6286         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6287         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6288
6289         init_hrtick();
6290
6291         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6292         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6293                 BUG();
6294         sched_init_granularity();
6295         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6296
6297         init_sched_rt_class();
6298 }
6299 #else
6300 void __init sched_init_smp(void)
6301 {
6302         sched_init_granularity();
6303 }
6304 #endif /* CONFIG_SMP */
6305
6306 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6307
6308 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6309 {
6310         return in_lock_functions(addr) ||
6311                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6312                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6313 }
6314
6315 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6316 /*
6317  * Default task group.
6318  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6319  */
6320 struct task_group root_task_group;
6321 LIST_HEAD(task_groups);
6322 #endif
6323
6324 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6325
6326 void __init sched_init(void)
6327 {
6328         int i, j;
6329         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6330
6331 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6332         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6333 #endif
6334 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6335         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6336 #endif
6337 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6338         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6339 #endif
6340         if (alloc_size) {
6341                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6342
6343 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6344                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6345                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6346
6347                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6348                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6349
6350 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6351 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6352                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6353                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6354
6355                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6356                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6357
6358 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6359 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6360                 for_each_possible_cpu(i) {
6361                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6362                         ptr += cpumask_size();
6363                 }
6364 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6365         }
6366
6367 #ifdef CONFIG_SMP
6368         init_defrootdomain();
6369 #endif
6370
6371         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6372                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6373
6374 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6375         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6376                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6377 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6378
6379 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6380         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6381         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6382         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6383         autogroup_init(&init_task);
6384
6385 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6386
6387         for_each_possible_cpu(i) {
6388                 struct rq *rq;
6389
6390                 rq = cpu_rq(i);
6391                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6392                 rq->nr_running = 0;
6393                 rq->calc_load_active = 0;
6394                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6395                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6396                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6397 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6398                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6399                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6400                 /*
6401                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6402                  *
6403                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6404                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6405                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6406                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6407                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6408                  * (se->load.weight).
6409                  *
6410                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6411                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6412                  * then A0's share of the cpu resource is:
6413                  *
6414                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6415                  *
6416                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6417                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6418                  */
6419                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6420                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6421 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6422
6423                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6424 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6425                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6426                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6427 #endif
6428
6429                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6430                         rq->cpu_load[j] = 0;
6431
6432                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6433
6434 #ifdef CONFIG_SMP
6435                 rq->sd = NULL;
6436                 rq->rd = NULL;
6437                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6438                 rq->post_schedule = 0;
6439                 rq->active_balance = 0;
6440                 rq->next_balance = jiffies;
6441                 rq->push_cpu = 0;
6442                 rq->cpu = i;
6443                 rq->online = 0;
6444                 rq->idle_stamp = 0;
6445                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6446
6447                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6448
6449                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6450 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6451                 rq->nohz_flags = 0;
6452 #endif
6453 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6454                 rq->last_sched_tick = 0;
6455 #endif
6456 #endif
6457                 init_rq_hrtick(rq);
6458                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6459         }
6460
6461         set_load_weight(&init_task);
6462
6463 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6464         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6465 #endif
6466
6467 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6468         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6469 #endif
6470
6471         /*
6472          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6473          */
6474         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6475         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6476
6477         /*
6478          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6479          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6480          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6481          * when this runqueue becomes "idle".
6482          */
6483         init_idle(current, smp_processor_id());
6484
6485         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6486
6487         /*
6488          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6489          */
6490         current->sched_class = &fair_sched_class;
6491
6492 #ifdef CONFIG_SMP
6493         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6494         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6495         if (cpu_isolated_map == NULL)
6496                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6497         idle_thread_set_boot_cpu();
6498 #endif
6499         init_sched_fair_class();
6500
6501         scheduler_running = 1;
6502 }
6503
6504 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6505 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6506 {
6507         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6508
6509         return (nested == preempt_offset);
6510 }
6511
6512 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6513 {
6514         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6515
6516         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6517         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6518             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6519                 return;
6520         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6521                 return;
6522         prev_jiffy = jiffies;
6523
6524         printk(KERN_ERR
6525                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6526                         file, line);
6527         printk(KERN_ERR
6528                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6529                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6530                         current->pid, current->comm);
6531
6532         debug_show_held_locks(current);
6533         if (irqs_disabled())
6534                 print_irqtrace_events(current);
6535         dump_stack();
6536 }
6537 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6538 #endif
6539
6540 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6541 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6542 {
6543         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6544         int old_prio = p->prio;
6545         int on_rq;
6546
6547         on_rq = p->on_rq;
6548         if (on_rq)
6549                 dequeue_task(rq, p, 0);
6550         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6551         if (on_rq) {
6552                 enqueue_task(rq, p, 0);
6553                 resched_task(rq->curr);
6554         }
6555
6556         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6557 }
6558
6559 void normalize_rt_tasks(void)
6560 {
6561         struct task_struct *g, *p;
6562         unsigned long flags;
6563         struct rq *rq;
6564
6565         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6566         do_each_thread(g, p) {
6567                 /*
6568                  * Only normalize user tasks:
6569                  */
6570                 if (!p->mm)
6571                         continue;
6572
6573                 p->se.exec_start                = 0;
6574 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6575                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6576                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6577                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6578 #endif
6579
6580                 if (!rt_task(p)) {
6581                         /*
6582                          * Renice negative nice level userspace
6583                          * tasks back to 0:
6584                          */
6585                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6586                                 set_user_nice(p, 0);
6587                         continue;
6588                 }
6589
6590                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6591                 rq = __task_rq_lock(p);
6592
6593                 normalize_task(rq, p);
6594
6595                 __task_rq_unlock(rq);
6596                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6597         } while_each_thread(g, p);
6598
6599         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6600 }
6601
6602 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6603
6604 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6605 /*
6606  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6607  *
6608  * They can only be called when the whole system has been
6609  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6610  * activity can take place. Using them for anything else would
6611  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6612  * under any other configuration.
6613  */
6614
6615 /**
6616  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6617  * @cpu: the processor in question.
6618  *
6619  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6620  */
6621 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6622 {
6623         return cpu_curr(cpu);
6624 }
6625
6626 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6627
6628 #ifdef CONFIG_IA64
6629 /**
6630  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6631  * @cpu: the processor in question.
6632  * @p: the task pointer to set.
6633  *
6634  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6635  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6636  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6637  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6638  * and caller must save the original value of the current task (see
6639  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6640  * re-starting the system.
6641  *
6642  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6643  */
6644 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6645 {
6646         cpu_curr(cpu) = p;
6647 }
6648
6649 #endif
6650
6651 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6652 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6653 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6654
6655 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6656 {
6657         free_fair_sched_group(tg);
6658         free_rt_sched_group(tg);
6659         autogroup_free(tg);
6660         kfree(tg);
6661 }
6662
6663 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6664 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6665 {
6666         struct task_group *tg;
6667
6668         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6669         if (!tg)
6670                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6671
6672         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6673                 goto err;
6674
6675         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6676                 goto err;
6677
6678         return tg;
6679
6680 err:
6681         free_sched_group(tg);
6682         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6683 }
6684
6685 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6686 {
6687         unsigned long flags;
6688
6689         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6690         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6691
6692         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6693
6694         tg->parent = parent;
6695         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6696         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6697         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6698 }
6699
6700 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6701 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6702 {
6703         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6704         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6705 }
6706
6707 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6708 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6709 {
6710         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6711         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6712 }
6713
6714 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6715 {
6716         unsigned long flags;
6717         int i;
6718
6719         /* end participation in shares distribution */
6720         for_each_possible_cpu(i)
6721                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6722
6723         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6724         list_del_rcu(&tg->list);
6725         list_del_rcu(&tg->siblings);
6726         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6727 }
6728
6729 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6730  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6731  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6732  *      reflect its new group.
6733  */
6734 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6735 {
6736         struct task_group *tg;
6737         int on_rq, running;
6738         unsigned long flags;
6739         struct rq *rq;
6740
6741         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6742
6743         running = task_current(rq, tsk);
6744         on_rq = tsk->on_rq;
6745
6746         if (on_rq)
6747                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6748         if (unlikely(running))
6749                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6750
6751         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6752                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6753                           struct task_group, css);
6754         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6755         tsk->sched_task_group = tg;
6756
6757 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6758         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6759                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6760         else
6761 #endif
6762                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6763
6764         if (unlikely(running))
6765                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6766         if (on_rq)
6767                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6768
6769         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6770 }
6771 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6772
6773 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6774 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6775 {
6776         if (runtime == RUNTIME_INF)
6777                 return 1ULL << 20;
6778
6779         return div64_u64(runtime << 20, period);
6780 }
6781 #endif
6782
6783 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6784 /*
6785  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6786  */
6787 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6788
6789 /* Must be called with tasklist_lock held */
6790 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6791 {
6792         struct task_struct *g, *p;
6793
6794         do_each_thread(g, p) {
6795                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6796                         return 1;
6797         } while_each_thread(g, p);
6798
6799         return 0;
6800 }
6801
6802 struct rt_schedulable_data {
6803         struct task_group *tg;
6804         u64 rt_period;
6805         u64 rt_runtime;
6806 };
6807
6808 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6809 {
6810         struct rt_schedulable_data *d = data;
6811         struct task_group *child;
6812         unsigned long total, sum = 0;
6813         u64 period, runtime;
6814
6815         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6816         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6817
6818         if (tg == d->tg) {
6819                 period = d->rt_period;
6820                 runtime = d->rt_runtime;
6821         }
6822
6823         /*
6824          * Cannot have more runtime than the period.
6825          */
6826         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6827                 return -EINVAL;
6828
6829         /*
6830          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6831          */
6832         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6833                 return -EBUSY;
6834
6835         total = to_ratio(period, runtime);
6836
6837         /*
6838          * Nobody can have more than the global setting allows.
6839          */
6840         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6841                 return -EINVAL;
6842
6843         /*
6844          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6845          */
6846         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6847                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6848                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6849
6850                 if (child == d->tg) {
6851                         period = d->rt_period;
6852                         runtime = d->rt_runtime;
6853                 }
6854
6855                 sum += to_ratio(period, runtime);
6856         }
6857
6858         if (sum > total)
6859                 return -EINVAL;
6860
6861         return 0;
6862 }
6863
6864 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6865 {
6866         int ret;
6867
6868         struct rt_schedulable_data data = {
6869                 .tg = tg,
6870                 .rt_period = period,
6871                 .rt_runtime = runtime,
6872         };
6873
6874         rcu_read_lock();
6875         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6876         rcu_read_unlock();
6877
6878         return ret;
6879 }
6880
6881 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6882                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6883 {
6884         int i, err = 0;
6885
6886         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6887         read_lock(&tasklist_lock);
6888         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6889         if (err)
6890                 goto unlock;
6891
6892         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6893         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6894         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6895
6896         for_each_possible_cpu(i) {
6897                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6898
6899                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6900                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6901                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6902         }
6903         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6904 unlock:
6905         read_unlock(&tasklist_lock);
6906         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6907
6908         return err;
6909 }
6910
6911 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6912 {
6913         u64 rt_runtime, rt_period;
6914
6915         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6916         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6917         if (rt_runtime_us < 0)
6918                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6919
6920         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6921 }
6922
6923 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6924 {
6925         u64 rt_runtime_us;
6926
6927         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6928                 return -1;
6929
6930         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6931         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
6932         return rt_runtime_us;
6933 }
6934
6935 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
6936 {
6937         u64 rt_runtime, rt_period;
6938
6939         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
6940         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6941
6942         if (rt_period == 0)
6943                 return -EINVAL;
6944
6945         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6946 }
6947
6948 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
6949 {
6950         u64 rt_period_us;
6951
6952         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6953         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
6954         return rt_period_us;
6955 }
6956
6957 static int sched_rt_global_constraints(void)
6958 {
6959         u64 runtime, period;
6960         int ret = 0;
6961
6962         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
6963                 return -EINVAL;
6964
6965         runtime = global_rt_runtime();
6966         period = global_rt_period();
6967
6968         /*
6969          * Sanity check on the sysctl variables.
6970          */
6971         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6972                 return -EINVAL;
6973
6974         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6975         read_lock(&tasklist_lock);
6976         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
6977         read_unlock(&tasklist_lock);
6978         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6979
6980         return ret;
6981 }
6982
6983 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
6984 {
6985         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
6986         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6987                 return 0;
6988
6989         return 1;
6990 }
6991
6992 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6993 static int sched_rt_global_constraints(void)
6994 {
6995         unsigned long flags;
6996         int i;
6997
6998         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
6999                 return -EINVAL;
7000
7001         /*
7002          * There's always some RT tasks in the root group
7003          * -- migration, kstopmachine etc..
7004          */
7005         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7006                 return -EBUSY;
7007
7008         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7009         for_each_possible_cpu(i) {
7010                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7011
7012                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7013                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7014                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7015         }
7016         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7017
7018         return 0;
7019 }
7020 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7021
7022 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7023                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7024                 loff_t *ppos)
7025 {
7026         int ret;
7027         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7028
7029         mutex_lock(&mutex);
7030         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7031         /* make sure that internally we keep jiffies */
7032         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7033         if (!ret && write) {
7034                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7035                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7036         }
7037         mutex_unlock(&mutex);
7038         return ret;
7039 }
7040
7041 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7042                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7043                 loff_t *ppos)
7044 {
7045         int ret;
7046         int old_period, old_runtime;
7047         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7048
7049         mutex_lock(&mutex);
7050         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7051         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7052
7053         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7054
7055         if (!ret && write) {
7056                 ret = sched_rt_global_constraints();
7057                 if (ret) {
7058                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7059                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7060                 } else {
7061                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7062                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7063                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7064                 }
7065         }
7066         mutex_unlock(&mutex);
7067
7068         return ret;
7069 }
7070
7071 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7072
7073 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7074 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7075 {
7076         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7077                             struct task_group, css);
7078 }
7079
7080 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup *cgrp)
7081 {
7082         struct task_group *tg, *parent;
7083
7084         if (!cgrp->parent) {
7085                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7086                 return &root_task_group.css;
7087         }
7088
7089         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7090         tg = sched_create_group(parent);
7091         if (IS_ERR(tg))
7092                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7093
7094         return &tg->css;
7095 }
7096
7097 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup *cgrp)
7098 {
7099         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7100         struct task_group *parent;
7101
7102         if (!cgrp->parent)
7103                 return 0;
7104
7105         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7106         sched_online_group(tg, parent);
7107         return 0;
7108 }
7109
7110 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup *cgrp)
7111 {
7112         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7113
7114         sched_destroy_group(tg);
7115 }
7116
7117 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup *cgrp)
7118 {
7119         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7120
7121         sched_offline_group(tg);
7122 }
7123
7124 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7125                                  struct cgroup_taskset *tset)
7126 {
7127         struct task_struct *task;
7128
7129         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7130 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7131                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7132                         return -EINVAL;
7133 #else
7134                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7135                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7136                         return -EINVAL;
7137 #endif
7138         }
7139         return 0;
7140 }
7141
7142 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7143                               struct cgroup_taskset *tset)
7144 {
7145         struct task_struct *task;
7146
7147         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7148                 sched_move_task(task);
7149 }
7150
7151 static void
7152 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7153                 struct task_struct *task)
7154 {
7155         /*
7156          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7157          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7158          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7159          */
7160         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7161                 return;
7162
7163         sched_move_task(task);
7164 }
7165
7166 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7167 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7168                                 u64 shareval)
7169 {
7170         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7171 }
7172
7173 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7174 {
7175         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7176
7177         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7178 }
7179
7180 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7181 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7182
7183 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7184 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7185
7186 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7187
7188 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7189 {
7190         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7191         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7192
7193         if (tg == &root_task_group)
7194                 return -EINVAL;
7195
7196         /*
7197          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7198          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7199          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7200          */
7201         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7202                 return -EINVAL;
7203
7204         /*
7205          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7206          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7207          * feasibility.
7208          */
7209         if (period > max_cfs_quota_period)
7210                 return -EINVAL;
7211
7212         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7213         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7214         if (ret)
7215                 goto out_unlock;
7216
7217         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7218         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7219         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7220         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7221         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7222         cfs_b->quota = quota;
7223
7224         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7225         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7226         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7227                 /* force a reprogram */
7228                 cfs_b->timer_active = 0;
7229                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7230         }
7231         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7232
7233         for_each_possible_cpu(i) {
7234                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7235                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7236
7237                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7238                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7239                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7240
7241                 if (cfs_rq->throttled)
7242                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7243                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7244         }
7245 out_unlock:
7246         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7247
7248         return ret;
7249 }
7250
7251 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7252 {
7253         u64 quota, period;
7254
7255         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7256         if (cfs_quota_us < 0)
7257                 quota = RUNTIME_INF;
7258         else
7259                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7260
7261         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7262 }
7263
7264 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7265 {
7266         u64 quota_us;
7267
7268         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7269                 return -1;
7270
7271         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7272         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7273
7274         return quota_us;
7275 }
7276
7277 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7278 {
7279         u64 quota, period;
7280
7281         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7282         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7283
7284         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7285 }
7286
7287 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7288 {
7289         u64 cfs_period_us;
7290
7291         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7292         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7293
7294         return cfs_period_us;
7295 }
7296
7297 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7298 {
7299         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7300 }
7301
7302 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7303                                 s64 cfs_quota_us)
7304 {
7305         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7306 }
7307
7308 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7309 {
7310         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7311 }
7312
7313 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7314                                 u64 cfs_period_us)
7315 {
7316         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7317 }
7318
7319 struct cfs_schedulable_data {
7320         struct task_group *tg;
7321         u64 period, quota;
7322 };
7323
7324 /*
7325  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7326  * note: units are usecs
7327  */
7328 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7329                                struct cfs_schedulable_data *d)
7330 {
7331         u64 quota, period;
7332
7333         if (tg == d->tg) {
7334                 period = d->period;
7335                 quota = d->quota;
7336         } else {
7337                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7338                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7339         }
7340
7341         /* note: these should typically be equivalent */
7342         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7343                 return RUNTIME_INF;
7344
7345         return to_ratio(period, quota);
7346 }
7347
7348 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7349 {
7350         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7351         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7352         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7353
7354         if (!tg->parent) {
7355                 quota = RUNTIME_INF;
7356         } else {
7357                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7358
7359                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7360                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7361
7362                 /*
7363                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7364                  * limit is set
7365                  */
7366                 if (quota == RUNTIME_INF)
7367                         quota = parent_quota;
7368                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7369                         return -EINVAL;
7370         }
7371         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7372
7373         return 0;
7374 }
7375
7376 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7377 {
7378         int ret;
7379         struct cfs_schedulable_data data = {
7380                 .tg = tg,
7381                 .period = period,
7382                 .quota = quota,
7383         };
7384
7385         if (quota != RUNTIME_INF) {
7386                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7387                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7388         }
7389
7390         rcu_read_lock();
7391         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7392         rcu_read_unlock();
7393
7394         return ret;
7395 }
7396
7397 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7398                 struct cgroup_map_cb *cb)
7399 {
7400         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7401         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7402
7403         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7404         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7405         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7406
7407         return 0;
7408 }
7409 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7410 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7411
7412 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7413 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7414                                 s64 val)
7415 {
7416         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7417 }
7418
7419 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7420 {
7421         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7422 }
7423
7424 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7425                 u64 rt_period_us)
7426 {
7427         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7428 }
7429
7430 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7431 {
7432         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7433 }
7434 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7435
7436 static struct cftype cpu_files[] = {
7437 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7438         {
7439                 .name = "shares",
7440                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7441                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7442         },
7443 #endif
7444 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7445         {
7446                 .name = "cfs_quota_us",
7447                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7448                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7449         },
7450         {
7451                 .name = "cfs_period_us",
7452                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7453                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7454         },
7455         {
7456                 .name = "stat",
7457                 .read_map = cpu_stats_show,
7458         },
7459 #endif
7460 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7461         {
7462                 .name = "rt_runtime_us",
7463                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7464                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7465         },
7466         {
7467                 .name = "rt_period_us",
7468                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7469                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7470         },
7471 #endif
7472         { }     /* terminate */
7473 };
7474
7475 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7476         .name           = "cpu",
7477         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7478         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7479         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7480         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7481         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7482         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7483         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7484         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7485         .base_cftypes   = cpu_files,
7486         .early_init     = 1,
7487 };
7488
7489 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7490
7491 void dump_cpu_task(int cpu)
7492 {
7493         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7494         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7495 }