]> git.karo-electronics.de Git - mv-sheeva.git/blob - kernel/sched/core.c
sched: Fix incorrect usage of for_each_cpu_mask() in select_fallback_rq()
[mv-sheeva.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
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
79 #include <asm/paravirt.h>
80 #endif
81
82 #include "sched.h"
83 #include "../workqueue_sched.h"
84
85 #define CREATE_TRACE_POINTS
86 #include <trace/events/sched.h>
87
88 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
89 {
90         unsigned long delta;
91         ktime_t soft, hard, now;
92
93         for (;;) {
94                 if (hrtimer_active(period_timer))
95                         break;
96
97                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
98                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
99
100                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
101                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
102                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
103                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
104                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
105         }
106 }
107
108 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
109 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
110
111 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
112
113 void update_rq_clock(struct rq *rq)
114 {
115         s64 delta;
116
117         if (rq->skip_clock_update > 0)
118                 return;
119
120         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
121         rq->clock += delta;
122         update_rq_clock_task(rq, delta);
123 }
124
125 /*
126  * Debugging: various feature bits
127  */
128
129 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
130         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
131
132 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
133 #include "features.h"
134         0;
135
136 #undef SCHED_FEAT
137
138 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
139 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
140         #name ,
141
142 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
143 #include "features.h"
144         NULL
145 };
146
147 #undef SCHED_FEAT
148
149 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
150 {
151         int i;
152
153         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
154                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
155                         seq_puts(m, "NO_");
156                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
157         }
158         seq_puts(m, "\n");
159
160         return 0;
161 }
162
163 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
164
165 #define jump_label_key__true  jump_label_key_enabled
166 #define jump_label_key__false jump_label_key_disabled
167
168 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
169         jump_label_key__##enabled ,
170
171 struct jump_label_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
172 #include "features.h"
173 };
174
175 #undef SCHED_FEAT
176
177 static void sched_feat_disable(int i)
178 {
179         if (jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
180                 jump_label_dec(&sched_feat_keys[i]);
181 }
182
183 static void sched_feat_enable(int i)
184 {
185         if (!jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
186                 jump_label_inc(&sched_feat_keys[i]);
187 }
188 #else
189 static void sched_feat_disable(int i) { };
190 static void sched_feat_enable(int i) { };
191 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
192
193 static ssize_t
194 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
195                 size_t cnt, loff_t *ppos)
196 {
197         char buf[64];
198         char *cmp;
199         int neg = 0;
200         int i;
201
202         if (cnt > 63)
203                 cnt = 63;
204
205         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
206                 return -EFAULT;
207
208         buf[cnt] = 0;
209         cmp = strstrip(buf);
210
211         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
212                 neg = 1;
213                 cmp += 3;
214         }
215
216         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
217                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
218                         if (neg) {
219                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
220                                 sched_feat_disable(i);
221                         } else {
222                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
223                                 sched_feat_enable(i);
224                         }
225                         break;
226                 }
227         }
228
229         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
230                 return -EINVAL;
231
232         *ppos += cnt;
233
234         return cnt;
235 }
236
237 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
238 {
239         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
240 }
241
242 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
243         .open           = sched_feat_open,
244         .write          = sched_feat_write,
245         .read           = seq_read,
246         .llseek         = seq_lseek,
247         .release        = single_release,
248 };
249
250 static __init int sched_init_debug(void)
251 {
252         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
253                         &sched_feat_fops);
254
255         return 0;
256 }
257 late_initcall(sched_init_debug);
258 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
259
260 /*
261  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
262  * Limited because this is done with IRQs disabled.
263  */
264 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
265
266 /*
267  * period over which we average the RT time consumption, measured
268  * in ms.
269  *
270  * default: 1s
271  */
272 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
273
274 /*
275  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
276  * default: 1s
277  */
278 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
279
280 __read_mostly int scheduler_running;
281
282 /*
283  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
284  * default: 0.95s
285  */
286 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
287
288
289
290 /*
291  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
292  */
293 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
299
300         for (;;) {
301                 rq = task_rq(p);
302                 raw_spin_lock(&rq->lock);
303                 if (likely(rq == task_rq(p)))
304                         return rq;
305                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
306         }
307 }
308
309 /*
310  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
311  */
312 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
313         __acquires(p->pi_lock)
314         __acquires(rq->lock)
315 {
316         struct rq *rq;
317
318         for (;;) {
319                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
320                 rq = task_rq(p);
321                 raw_spin_lock(&rq->lock);
322                 if (likely(rq == task_rq(p)))
323                         return rq;
324                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
325                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
326         }
327 }
328
329 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
330         __releases(rq->lock)
331 {
332         raw_spin_unlock(&rq->lock);
333 }
334
335 static inline void
336 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
337         __releases(rq->lock)
338         __releases(p->pi_lock)
339 {
340         raw_spin_unlock(&rq->lock);
341         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
342 }
343
344 /*
345  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
346  */
347 static struct rq *this_rq_lock(void)
348         __acquires(rq->lock)
349 {
350         struct rq *rq;
351
352         local_irq_disable();
353         rq = this_rq();
354         raw_spin_lock(&rq->lock);
355
356         return rq;
357 }
358
359 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
360 /*
361  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
362  *
363  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
364  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
365  * reschedule event.
366  *
367  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
368  * rq->lock.
369  */
370
371 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
372 {
373         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
374                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
375 }
376
377 /*
378  * High-resolution timer tick.
379  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
380  */
381 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
382 {
383         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
384
385         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
386
387         raw_spin_lock(&rq->lock);
388         update_rq_clock(rq);
389         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
390         raw_spin_unlock(&rq->lock);
391
392         return HRTIMER_NORESTART;
393 }
394
395 #ifdef CONFIG_SMP
396 /*
397  * called from hardirq (IPI) context
398  */
399 static void __hrtick_start(void *arg)
400 {
401         struct rq *rq = arg;
402
403         raw_spin_lock(&rq->lock);
404         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
405         rq->hrtick_csd_pending = 0;
406         raw_spin_unlock(&rq->lock);
407 }
408
409 /*
410  * Called to set the hrtick timer state.
411  *
412  * called with rq->lock held and irqs disabled
413  */
414 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
415 {
416         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
417         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
418
419         hrtimer_set_expires(timer, time);
420
421         if (rq == this_rq()) {
422                 hrtimer_restart(timer);
423         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
424                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
425                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
426         }
427 }
428
429 static int
430 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
431 {
432         int cpu = (int)(long)hcpu;
433
434         switch (action) {
435         case CPU_UP_CANCELED:
436         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
437         case CPU_DOWN_PREPARE:
438         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
439         case CPU_DEAD:
440         case CPU_DEAD_FROZEN:
441                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
442                 return NOTIFY_OK;
443         }
444
445         return NOTIFY_DONE;
446 }
447
448 static __init void init_hrtick(void)
449 {
450         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
451 }
452 #else
453 /*
454  * Called to set the hrtick timer state.
455  *
456  * called with rq->lock held and irqs disabled
457  */
458 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
459 {
460         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
461                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
462 }
463
464 static inline void init_hrtick(void)
465 {
466 }
467 #endif /* CONFIG_SMP */
468
469 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
470 {
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         rq->hrtick_csd_pending = 0;
473
474         rq->hrtick_csd.flags = 0;
475         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
476         rq->hrtick_csd.info = rq;
477 #endif
478
479         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
480         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
481 }
482 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
483 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
484 {
485 }
486
487 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
488 {
489 }
490
491 static inline void init_hrtick(void)
492 {
493 }
494 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
495
496 /*
497  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
498  *
499  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
500  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
501  * the target CPU.
502  */
503 #ifdef CONFIG_SMP
504
505 #ifndef tsk_is_polling
506 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
507 #endif
508
509 void resched_task(struct task_struct *p)
510 {
511         int cpu;
512
513         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
514
515         if (test_tsk_need_resched(p))
516                 return;
517
518         set_tsk_need_resched(p);
519
520         cpu = task_cpu(p);
521         if (cpu == smp_processor_id())
522                 return;
523
524         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
525         smp_mb();
526         if (!tsk_is_polling(p))
527                 smp_send_reschedule(cpu);
528 }
529
530 void resched_cpu(int cpu)
531 {
532         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
533         unsigned long flags;
534
535         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
536                 return;
537         resched_task(cpu_curr(cpu));
538         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
539 }
540
541 #ifdef CONFIG_NO_HZ
542 /*
543  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
544  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
545  *
546  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
547  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
548  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
549  */
550 int get_nohz_timer_target(void)
551 {
552         int cpu = smp_processor_id();
553         int i;
554         struct sched_domain *sd;
555
556         rcu_read_lock();
557         for_each_domain(cpu, sd) {
558                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
559                         if (!idle_cpu(i)) {
560                                 cpu = i;
561                                 goto unlock;
562                         }
563                 }
564         }
565 unlock:
566         rcu_read_unlock();
567         return cpu;
568 }
569 /*
570  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
571  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
572  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
573  * idle system the next event might even be infinite time into the
574  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
575  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
576  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
577  * wheel for the next timer event.
578  */
579 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
580 {
581         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
582
583         if (cpu == smp_processor_id())
584                 return;
585
586         /*
587          * This is safe, as this function is called with the timer
588          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
589          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
590          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
591          * timer into account automatically.
592          */
593         if (rq->curr != rq->idle)
594                 return;
595
596         /*
597          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
598          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
599          * idle task through an additional NOOP schedule()
600          */
601         set_tsk_need_resched(rq->idle);
602
603         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
604         smp_mb();
605         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
606                 smp_send_reschedule(cpu);
607 }
608
609 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
610 {
611         int cpu = smp_processor_id();
612         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
613 }
614
615 #else /* CONFIG_NO_HZ */
616
617 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
618 {
619         return false;
620 }
621
622 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
623
624 void sched_avg_update(struct rq *rq)
625 {
626         s64 period = sched_avg_period();
627
628         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
629                 /*
630                  * Inline assembly required to prevent the compiler
631                  * optimising this loop into a divmod call.
632                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
633                  */
634                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
635                 rq->age_stamp += period;
636                 rq->rt_avg /= 2;
637         }
638 }
639
640 #else /* !CONFIG_SMP */
641 void resched_task(struct task_struct *p)
642 {
643         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
644         set_tsk_need_resched(p);
645 }
646 #endif /* CONFIG_SMP */
647
648 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
649                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
650 /*
651  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
652  * node and @up when leaving it for the final time.
653  *
654  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
655  */
656 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
657                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
658 {
659         struct task_group *parent, *child;
660         int ret;
661
662         parent = from;
663
664 down:
665         ret = (*down)(parent, data);
666         if (ret)
667                 goto out;
668         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
669                 parent = child;
670                 goto down;
671
672 up:
673                 continue;
674         }
675         ret = (*up)(parent, data);
676         if (ret || parent == from)
677                 goto out;
678
679         child = parent;
680         parent = parent->parent;
681         if (parent)
682                 goto up;
683 out:
684         return ret;
685 }
686
687 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
688 {
689         return 0;
690 }
691 #endif
692
693 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
694
695 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
696 {
697         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
698         struct load_weight *load = &p->se.load;
699
700         /*
701          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
702          */
703         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
704                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
705                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
706                 return;
707         }
708
709         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
710         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
711 }
712
713 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         update_rq_clock(rq);
716         sched_info_queued(p);
717         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         update_rq_clock(rq);
723         sched_info_dequeued(p);
724         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
725 }
726
727 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
728 {
729         if (task_contributes_to_load(p))
730                 rq->nr_uninterruptible--;
731
732         enqueue_task(rq, p, flags);
733 }
734
735 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
736 {
737         if (task_contributes_to_load(p))
738                 rq->nr_uninterruptible++;
739
740         dequeue_task(rq, p, flags);
741 }
742
743 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
744
745 /*
746  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
747  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
748  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
749  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
750  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
751  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
752  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
753  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
754  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
755  */
756 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
757 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
758
759 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
760 static int sched_clock_irqtime;
761
762 void enable_sched_clock_irqtime(void)
763 {
764         sched_clock_irqtime = 1;
765 }
766
767 void disable_sched_clock_irqtime(void)
768 {
769         sched_clock_irqtime = 0;
770 }
771
772 #ifndef CONFIG_64BIT
773 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
774
775 static inline void irq_time_write_begin(void)
776 {
777         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
778         smp_wmb();
779 }
780
781 static inline void irq_time_write_end(void)
782 {
783         smp_wmb();
784         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
785 }
786
787 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
788 {
789         u64 irq_time;
790         unsigned seq;
791
792         do {
793                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
794                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
795                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
796         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
797
798         return irq_time;
799 }
800 #else /* CONFIG_64BIT */
801 static inline void irq_time_write_begin(void)
802 {
803 }
804
805 static inline void irq_time_write_end(void)
806 {
807 }
808
809 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
810 {
811         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
812 }
813 #endif /* CONFIG_64BIT */
814
815 /*
816  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
817  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
818  */
819 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
820 {
821         unsigned long flags;
822         s64 delta;
823         int cpu;
824
825         if (!sched_clock_irqtime)
826                 return;
827
828         local_irq_save(flags);
829
830         cpu = smp_processor_id();
831         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
832         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
833
834         irq_time_write_begin();
835         /*
836          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
837          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
838          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
839          * that do not consume any time, but still wants to run.
840          */
841         if (hardirq_count())
842                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
843         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
844                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
845
846         irq_time_write_end();
847         local_irq_restore(flags);
848 }
849 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
850
851 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
852
853 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
854 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
855 {
856         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
857                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
858
859         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
860 }
861 #endif
862
863 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
864 {
865 /*
866  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
867  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
868  */
869 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
870         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
871 #endif
872 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
873         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
874
875         /*
876          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
877          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
878          * {soft,}irq region.
879          *
880          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
881          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
882          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
883          * monotonic.
884          *
885          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
886          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
887          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
888          * atomic ops.
889          */
890         if (irq_delta > delta)
891                 irq_delta = delta;
892
893         rq->prev_irq_time += irq_delta;
894         delta -= irq_delta;
895 #endif
896 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
897         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
898                 u64 st;
899
900                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
901                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
902
903                 if (unlikely(steal > delta))
904                         steal = delta;
905
906                 st = steal_ticks(steal);
907                 steal = st * TICK_NSEC;
908
909                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
910
911                 delta -= steal;
912         }
913 #endif
914
915         rq->clock_task += delta;
916
917 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
918         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
919                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
920 #endif
921 }
922
923 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
924 static int irqtime_account_hi_update(void)
925 {
926         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
927         unsigned long flags;
928         u64 latest_ns;
929         int ret = 0;
930
931         local_irq_save(flags);
932         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
933         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
934                 ret = 1;
935         local_irq_restore(flags);
936         return ret;
937 }
938
939 static int irqtime_account_si_update(void)
940 {
941         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
942         unsigned long flags;
943         u64 latest_ns;
944         int ret = 0;
945
946         local_irq_save(flags);
947         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
948         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
949                 ret = 1;
950         local_irq_restore(flags);
951         return ret;
952 }
953
954 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
955
956 #define sched_clock_irqtime     (0)
957
958 #endif
959
960 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
961 {
962         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
963         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
964
965         if (stop) {
966                 /*
967                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
968                  * userspace knows about and won't get confused about.
969                  *
970                  * Also, it will make PI more or less work without too
971                  * much confusion -- but then, stop work should not
972                  * rely on PI working anyway.
973                  */
974                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
975
976                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
977         }
978
979         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
980
981         if (old_stop) {
982                 /*
983                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
984                  * it can die in pieces.
985                  */
986                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
987         }
988 }
989
990 /*
991  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
992  */
993 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
994 {
995         return p->static_prio;
996 }
997
998 /*
999  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1000  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1001  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1002  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1003  * estimator recalculates.
1004  */
1005 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1006 {
1007         int prio;
1008
1009         if (task_has_rt_policy(p))
1010                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1011         else
1012                 prio = __normal_prio(p);
1013         return prio;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1018  * taken into account by the scheduler. This value might
1019  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1020  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1021  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1022  */
1023 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1024 {
1025         p->normal_prio = normal_prio(p);
1026         /*
1027          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1028          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1029          * to the normal priority:
1030          */
1031         if (!rt_prio(p->prio))
1032                 return p->normal_prio;
1033         return p->prio;
1034 }
1035
1036 /**
1037  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1038  * @p: the task in question.
1039  */
1040 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1041 {
1042         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1043 }
1044
1045 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1046                                        const struct sched_class *prev_class,
1047                                        int oldprio)
1048 {
1049         if (prev_class != p->sched_class) {
1050                 if (prev_class->switched_from)
1051                         prev_class->switched_from(rq, p);
1052                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1053         } else if (oldprio != p->prio)
1054                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1055 }
1056
1057 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1058 {
1059         const struct sched_class *class;
1060
1061         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1062                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1063         } else {
1064                 for_each_class(class) {
1065                         if (class == rq->curr->sched_class)
1066                                 break;
1067                         if (class == p->sched_class) {
1068                                 resched_task(rq->curr);
1069                                 break;
1070                         }
1071                 }
1072         }
1073
1074         /*
1075          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1076          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1077          */
1078         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1079                 rq->skip_clock_update = 1;
1080 }
1081
1082 #ifdef CONFIG_SMP
1083 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1084 {
1085 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1086         /*
1087          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1088          * ttwu() will sort out the placement.
1089          */
1090         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1091                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1092
1093 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1094         /*
1095          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1096          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1097          *
1098          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1099          * see set_task_rq().
1100          *
1101          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1102          * task_rq_lock().
1103          */
1104         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1105                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1106 #endif
1107 #endif
1108
1109         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1110
1111         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1112                 p->se.nr_migrations++;
1113                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1114         }
1115
1116         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1117 }
1118
1119 struct migration_arg {
1120         struct task_struct *task;
1121         int dest_cpu;
1122 };
1123
1124 static int migration_cpu_stop(void *data);
1125
1126 /*
1127  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1128  *
1129  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1130  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1131  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1132  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1133  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1134  * @p has remained unscheduled the whole time.
1135  *
1136  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1137  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1138  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1139  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1140  * waiting to become inactive.
1141  */
1142 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1143 {
1144         unsigned long flags;
1145         int running, on_rq;
1146         unsigned long ncsw;
1147         struct rq *rq;
1148
1149         for (;;) {
1150                 /*
1151                  * We do the initial early heuristics without holding
1152                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1153                  * the runqueue lock when things look like they will
1154                  * work out!
1155                  */
1156                 rq = task_rq(p);
1157
1158                 /*
1159                  * If the task is actively running on another CPU
1160                  * still, just relax and busy-wait without holding
1161                  * any locks.
1162                  *
1163                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1164                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1165                  * But we don't care, since "task_running()" will
1166                  * return false if the runqueue has changed and p
1167                  * is actually now running somewhere else!
1168                  */
1169                 while (task_running(rq, p)) {
1170                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1171                                 return 0;
1172                         cpu_relax();
1173                 }
1174
1175                 /*
1176                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1177                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1178                  * just go back and repeat.
1179                  */
1180                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1181                 trace_sched_wait_task(p);
1182                 running = task_running(rq, p);
1183                 on_rq = p->on_rq;
1184                 ncsw = 0;
1185                 if (!match_state || p->state == match_state)
1186                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1187                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1188
1189                 /*
1190                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1191                  */
1192                 if (unlikely(!ncsw))
1193                         break;
1194
1195                 /*
1196                  * Was it really running after all now that we
1197                  * checked with the proper locks actually held?
1198                  *
1199                  * Oops. Go back and try again..
1200                  */
1201                 if (unlikely(running)) {
1202                         cpu_relax();
1203                         continue;
1204                 }
1205
1206                 /*
1207                  * It's not enough that it's not actively running,
1208                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1209                  * preempted!
1210                  *
1211                  * So if it was still runnable (but just not actively
1212                  * running right now), it's preempted, and we should
1213                  * yield - it could be a while.
1214                  */
1215                 if (unlikely(on_rq)) {
1216                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1217
1218                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1219                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1220                         continue;
1221                 }
1222
1223                 /*
1224                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1225                  * runnable, which means that it will never become
1226                  * running in the future either. We're all done!
1227                  */
1228                 break;
1229         }
1230
1231         return ncsw;
1232 }
1233
1234 /***
1235  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1236  * @p: the to-be-kicked thread
1237  *
1238  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1239  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1240  *
1241  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1242  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1243  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1244  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1245  * achieved as well.
1246  */
1247 void kick_process(struct task_struct *p)
1248 {
1249         int cpu;
1250
1251         preempt_disable();
1252         cpu = task_cpu(p);
1253         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1254                 smp_send_reschedule(cpu);
1255         preempt_enable();
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1258 #endif /* CONFIG_SMP */
1259
1260 #ifdef CONFIG_SMP
1261 /*
1262  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1263  */
1264 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1265 {
1266         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1267         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1268         int dest_cpu;
1269
1270         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1271         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1272                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1273                         continue;
1274                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1275                         continue;
1276                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1277                         return dest_cpu;
1278         }
1279
1280         for (;;) {
1281                 /* Any allowed, online CPU? */
1282                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1283                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1284                                 continue;
1285                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1286                                 continue;
1287                         goto out;
1288                 }
1289
1290                 switch (state) {
1291                 case cpuset:
1292                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1293                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1294                         state = possible;
1295                         break;
1296
1297                 case possible:
1298                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1299                         state = fail;
1300                         break;
1301
1302                 case fail:
1303                         BUG();
1304                         break;
1305                 }
1306         }
1307
1308 out:
1309         if (state != cpuset) {
1310                 /*
1311                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1312                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1313                  * leave kernel.
1314                  */
1315                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1316                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1317                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1318                 }
1319         }
1320
1321         return dest_cpu;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1326  */
1327 static inline
1328 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1329 {
1330         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1331
1332         /*
1333          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1334          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1335          * cpu.
1336          *
1337          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1338          *
1339          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1340          *   not worry about this generic constraint ]
1341          */
1342         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1343                      !cpu_online(cpu)))
1344                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1345
1346         return cpu;
1347 }
1348
1349 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1350 {
1351         s64 diff = sample - *avg;
1352         *avg += diff >> 3;
1353 }
1354 #endif
1355
1356 static void
1357 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1358 {
1359 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1360         struct rq *rq = this_rq();
1361
1362 #ifdef CONFIG_SMP
1363         int this_cpu = smp_processor_id();
1364
1365         if (cpu == this_cpu) {
1366                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1367                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1368         } else {
1369                 struct sched_domain *sd;
1370
1371                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1372                 rcu_read_lock();
1373                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1374                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1375                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1376                                 break;
1377                         }
1378                 }
1379                 rcu_read_unlock();
1380         }
1381
1382         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1383                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1384
1385 #endif /* CONFIG_SMP */
1386
1387         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1388         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1389
1390         if (wake_flags & WF_SYNC)
1391                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1392
1393 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1394 }
1395
1396 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1397 {
1398         activate_task(rq, p, en_flags);
1399         p->on_rq = 1;
1400
1401         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1402         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1403                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1408  */
1409 static void
1410 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1411 {
1412         trace_sched_wakeup(p, true);
1413         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1414
1415         p->state = TASK_RUNNING;
1416 #ifdef CONFIG_SMP
1417         if (p->sched_class->task_woken)
1418                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1419
1420         if (rq->idle_stamp) {
1421                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1422                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1423
1424                 if (delta > max)
1425                         rq->avg_idle = max;
1426                 else
1427                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1428                 rq->idle_stamp = 0;
1429         }
1430 #endif
1431 }
1432
1433 static void
1434 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1435 {
1436 #ifdef CONFIG_SMP
1437         if (p->sched_contributes_to_load)
1438                 rq->nr_uninterruptible--;
1439 #endif
1440
1441         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1442         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1443 }
1444
1445 /*
1446  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1447  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1448  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1449  * the task is still ->on_rq.
1450  */
1451 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1452 {
1453         struct rq *rq;
1454         int ret = 0;
1455
1456         rq = __task_rq_lock(p);
1457         if (p->on_rq) {
1458                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1459                 ret = 1;
1460         }
1461         __task_rq_unlock(rq);
1462
1463         return ret;
1464 }
1465
1466 #ifdef CONFIG_SMP
1467 static void sched_ttwu_pending(void)
1468 {
1469         struct rq *rq = this_rq();
1470         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1471         struct task_struct *p;
1472
1473         raw_spin_lock(&rq->lock);
1474
1475         while (llist) {
1476                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1477                 llist = llist_next(llist);
1478                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1479         }
1480
1481         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1482 }
1483
1484 void scheduler_ipi(void)
1485 {
1486         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1487                 return;
1488
1489         /*
1490          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1491          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1492          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1493          * we do call them.
1494          *
1495          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1496          * properly.
1497          *
1498          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1499          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1500          * somewhat pessimize the simple resched case.
1501          */
1502         irq_enter();
1503         sched_ttwu_pending();
1504
1505         /*
1506          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1507          */
1508         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1509                 this_rq()->idle_balance = 1;
1510                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1511         }
1512         irq_exit();
1513 }
1514
1515 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1516 {
1517         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1518                 smp_send_reschedule(cpu);
1519 }
1520
1521 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1522 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1523 {
1524         struct rq *rq;
1525         int ret = 0;
1526
1527         rq = __task_rq_lock(p);
1528         if (p->on_cpu) {
1529                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1530                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1531                 ret = 1;
1532         }
1533         __task_rq_unlock(rq);
1534
1535         return ret;
1536
1537 }
1538 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1539
1540 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1541 {
1542         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1543 }
1544 #endif /* CONFIG_SMP */
1545
1546 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1547 {
1548         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1549
1550 #if defined(CONFIG_SMP)
1551         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1552                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1553                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1554                 return;
1555         }
1556 #endif
1557
1558         raw_spin_lock(&rq->lock);
1559         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1560         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1561 }
1562
1563 /**
1564  * try_to_wake_up - wake up a thread
1565  * @p: the thread to be awakened
1566  * @state: the mask of task states that can be woken
1567  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1568  *
1569  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1570  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1571  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1572  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1573  * runnable without the overhead of this.
1574  *
1575  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1576  * or @state didn't match @p's state.
1577  */
1578 static int
1579 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1580 {
1581         unsigned long flags;
1582         int cpu, success = 0;
1583
1584         smp_wmb();
1585         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1586         if (!(p->state & state))
1587                 goto out;
1588
1589         success = 1; /* we're going to change ->state */
1590         cpu = task_cpu(p);
1591
1592         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1593                 goto stat;
1594
1595 #ifdef CONFIG_SMP
1596         /*
1597          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1598          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1599          */
1600         while (p->on_cpu) {
1601 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1602                 /*
1603                  * In case the architecture enables interrupts in
1604                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1605                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1606                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1607                  * remote wakeup.
1608                  */
1609                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1610                         goto stat;
1611 #else
1612                 cpu_relax();
1613 #endif
1614         }
1615         /*
1616          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1617          */
1618         smp_rmb();
1619
1620         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1621         p->state = TASK_WAKING;
1622
1623         if (p->sched_class->task_waking)
1624                 p->sched_class->task_waking(p);
1625
1626         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1627         if (task_cpu(p) != cpu) {
1628                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1629                 set_task_cpu(p, cpu);
1630         }
1631 #endif /* CONFIG_SMP */
1632
1633         ttwu_queue(p, cpu);
1634 stat:
1635         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1636 out:
1637         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1638
1639         return success;
1640 }
1641
1642 /**
1643  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1644  * @p: the thread to be awakened
1645  *
1646  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1647  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1648  * the current task.
1649  */
1650 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1651 {
1652         struct rq *rq = task_rq(p);
1653
1654         BUG_ON(rq != this_rq());
1655         BUG_ON(p == current);
1656         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1657
1658         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1659                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1660                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1661                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1662         }
1663
1664         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1665                 goto out;
1666
1667         if (!p->on_rq)
1668                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1669
1670         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1671         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1672 out:
1673         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1674 }
1675
1676 /**
1677  * wake_up_process - Wake up a specific process
1678  * @p: The process to be woken up.
1679  *
1680  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1681  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1682  * running.
1683  *
1684  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1685  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1686  */
1687 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1688 {
1689         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1692
1693 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1694 {
1695         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1700  * p is forked by current.
1701  *
1702  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1703  */
1704 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1705 {
1706         p->on_rq                        = 0;
1707
1708         p->se.on_rq                     = 0;
1709         p->se.exec_start                = 0;
1710         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1711         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1712         p->se.nr_migrations             = 0;
1713         p->se.vruntime                  = 0;
1714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1717         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1718 #endif
1719
1720         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1721
1722 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1723         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1724 #endif
1725 }
1726
1727 /*
1728  * fork()/clone()-time setup:
1729  */
1730 void sched_fork(struct task_struct *p)
1731 {
1732         unsigned long flags;
1733         int cpu = get_cpu();
1734
1735         __sched_fork(p);
1736         /*
1737          * We mark the process as running here. This guarantees that
1738          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1739          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1740          */
1741         p->state = TASK_RUNNING;
1742
1743         /*
1744          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1745          */
1746         p->prio = current->normal_prio;
1747
1748         /*
1749          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1750          */
1751         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1752                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1753                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1754                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1755                         p->rt_priority = 0;
1756                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1757                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1758
1759                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1760                 set_load_weight(p);
1761
1762                 /*
1763                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1764                  * fulfilled its duty:
1765                  */
1766                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1767         }
1768
1769         if (!rt_prio(p->prio))
1770                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1771
1772         if (p->sched_class->task_fork)
1773                 p->sched_class->task_fork(p);
1774
1775         /*
1776          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1777          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1778          * is ran before sched_fork().
1779          *
1780          * Silence PROVE_RCU.
1781          */
1782         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1783         set_task_cpu(p, cpu);
1784         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1785
1786 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1787         if (likely(sched_info_on()))
1788                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1789 #endif
1790 #if defined(CONFIG_SMP)
1791         p->on_cpu = 0;
1792 #endif
1793 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1794         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1795         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1796 #endif
1797 #ifdef CONFIG_SMP
1798         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1799 #endif
1800
1801         put_cpu();
1802 }
1803
1804 /*
1805  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1806  *
1807  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1808  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1809  * on the runqueue and wakes it.
1810  */
1811 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1812 {
1813         unsigned long flags;
1814         struct rq *rq;
1815
1816         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1817 #ifdef CONFIG_SMP
1818         /*
1819          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1820          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1821          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1822          */
1823         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1824 #endif
1825
1826         rq = __task_rq_lock(p);
1827         activate_task(rq, p, 0);
1828         p->on_rq = 1;
1829         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1830         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832         if (p->sched_class->task_woken)
1833                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1834 #endif
1835         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1836 }
1837
1838 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1839
1840 /**
1841  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1842  * @notifier: notifier struct to register
1843  */
1844 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1845 {
1846         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1847 }
1848 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1849
1850 /**
1851  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1852  * @notifier: notifier struct to unregister
1853  *
1854  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1855  */
1856 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1857 {
1858         hlist_del(&notifier->link);
1859 }
1860 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1861
1862 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1863 {
1864         struct preempt_notifier *notifier;
1865         struct hlist_node *node;
1866
1867         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1868                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1869 }
1870
1871 static void
1872 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1873                                  struct task_struct *next)
1874 {
1875         struct preempt_notifier *notifier;
1876         struct hlist_node *node;
1877
1878         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1879                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1880 }
1881
1882 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1883
1884 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1885 {
1886 }
1887
1888 static void
1889 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1890                                  struct task_struct *next)
1891 {
1892 }
1893
1894 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1895
1896 /**
1897  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1898  * @rq: the runqueue preparing to switch
1899  * @prev: the current task that is being switched out
1900  * @next: the task we are going to switch to.
1901  *
1902  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1903  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1904  * switch.
1905  *
1906  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1907  * hooks.
1908  */
1909 static inline void
1910 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1911                     struct task_struct *next)
1912 {
1913         sched_info_switch(prev, next);
1914         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1915         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1916         prepare_lock_switch(rq, next);
1917         prepare_arch_switch(next);
1918         trace_sched_switch(prev, next);
1919 }
1920
1921 /**
1922  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1923  * @rq: runqueue associated with task-switch
1924  * @prev: the thread we just switched away from.
1925  *
1926  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1927  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1928  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1929  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1930  *
1931  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1932  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1933  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1934  * details.)
1935  */
1936 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1937         __releases(rq->lock)
1938 {
1939         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1940         long prev_state;
1941
1942         rq->prev_mm = NULL;
1943
1944         /*
1945          * A task struct has one reference for the use as "current".
1946          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1947          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1948          * the scheduled task must drop that reference.
1949          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1950          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1951          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1952          * be dropped twice.
1953          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1954          */
1955         prev_state = prev->state;
1956         finish_arch_switch(prev);
1957 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1958         local_irq_disable();
1959 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1960         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1961 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1962         local_irq_enable();
1963 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1964         finish_lock_switch(rq, prev);
1965         finish_arch_post_lock_switch();
1966
1967         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1968         if (mm)
1969                 mmdrop(mm);
1970         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1971                 /*
1972                  * Remove function-return probe instances associated with this
1973                  * task and put them back on the free list.
1974                  */
1975                 kprobe_flush_task(prev);
1976                 put_task_struct(prev);
1977         }
1978 }
1979
1980 #ifdef CONFIG_SMP
1981
1982 /* assumes rq->lock is held */
1983 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1984 {
1985         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1986                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1987 }
1988
1989 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1990 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1991 {
1992         if (rq->post_schedule) {
1993                 unsigned long flags;
1994
1995                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1996                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1997                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1998                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1999
2000                 rq->post_schedule = 0;
2001         }
2002 }
2003
2004 #else
2005
2006 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2007 {
2008 }
2009
2010 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2011 {
2012 }
2013
2014 #endif
2015
2016 /**
2017  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2018  * @prev: the thread we just switched away from.
2019  */
2020 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2021         __releases(rq->lock)
2022 {
2023         struct rq *rq = this_rq();
2024
2025         finish_task_switch(rq, prev);
2026
2027         /*
2028          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2029          * task_switch?
2030          */
2031         post_schedule(rq);
2032
2033 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2034         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2035         preempt_enable();
2036 #endif
2037         if (current->set_child_tid)
2038                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2039 }
2040
2041 /*
2042  * context_switch - switch to the new MM and the new
2043  * thread's register state.
2044  */
2045 static inline void
2046 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2047                struct task_struct *next)
2048 {
2049         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2050
2051         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2052
2053         mm = next->mm;
2054         oldmm = prev->active_mm;
2055         /*
2056          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2057          * combine the page table reload and the switch backend into
2058          * one hypercall.
2059          */
2060         arch_start_context_switch(prev);
2061
2062         if (!mm) {
2063                 next->active_mm = oldmm;
2064                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2065                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2066         } else
2067                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2068
2069         if (!prev->mm) {
2070                 prev->active_mm = NULL;
2071                 rq->prev_mm = oldmm;
2072         }
2073         /*
2074          * Since the runqueue lock will be released by the next
2075          * task (which is an invalid locking op but in the case
2076          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2077          * do an early lockdep release here:
2078          */
2079 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2080         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2081 #endif
2082
2083         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2084         switch_to(prev, next, prev);
2085
2086         barrier();
2087         /*
2088          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2089          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2090          * frame will be invalid.
2091          */
2092         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2093 }
2094
2095 /*
2096  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2097  *
2098  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2099  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2100  * number of context switches performed since bootup.
2101  */
2102 unsigned long nr_running(void)
2103 {
2104         unsigned long i, sum = 0;
2105
2106         for_each_online_cpu(i)
2107                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2108
2109         return sum;
2110 }
2111
2112 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2113 {
2114         unsigned long i, sum = 0;
2115
2116         for_each_possible_cpu(i)
2117                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2118
2119         /*
2120          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2121          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2122          */
2123         if (unlikely((long)sum < 0))
2124                 sum = 0;
2125
2126         return sum;
2127 }
2128
2129 unsigned long long nr_context_switches(void)
2130 {
2131         int i;
2132         unsigned long long sum = 0;
2133
2134         for_each_possible_cpu(i)
2135                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2136
2137         return sum;
2138 }
2139
2140 unsigned long nr_iowait(void)
2141 {
2142         unsigned long i, sum = 0;
2143
2144         for_each_possible_cpu(i)
2145                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2146
2147         return sum;
2148 }
2149
2150 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2151 {
2152         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2153         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2154 }
2155
2156 unsigned long this_cpu_load(void)
2157 {
2158         struct rq *this = this_rq();
2159         return this->cpu_load[0];
2160 }
2161
2162
2163 /* Variables and functions for calc_load */
2164 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2165 static unsigned long calc_load_update;
2166 unsigned long avenrun[3];
2167 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2168
2169 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2170 {
2171         long nr_active, delta = 0;
2172
2173         nr_active = this_rq->nr_running;
2174         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2175
2176         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2177                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2178                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2179         }
2180
2181         return delta;
2182 }
2183
2184 static unsigned long
2185 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2186 {
2187         load *= exp;
2188         load += active * (FIXED_1 - exp);
2189         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2190         return load >> FSHIFT;
2191 }
2192
2193 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2194 /*
2195  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2196  *
2197  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2198  */
2199 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2200
2201 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2202 {
2203         long delta;
2204
2205         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2206         if (delta)
2207                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2208 }
2209
2210 static long calc_load_fold_idle(void)
2211 {
2212         long delta = 0;
2213
2214         /*
2215          * Its got a race, we don't care...
2216          */
2217         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2218                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2219
2220         return delta;
2221 }
2222
2223 /**
2224  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2225  *
2226  * @x:         base of the power
2227  * @frac_bits: fractional bits of @x
2228  * @n:         power to raise @x to.
2229  *
2230  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2231  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2232  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2233  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2234  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2235  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2236  * vector.
2237  */
2238 static unsigned long
2239 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2240 {
2241         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2242
2243         if (n) for (;;) {
2244                 if (n & 1) {
2245                         result *= x;
2246                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2247                         result >>= frac_bits;
2248                 }
2249                 n >>= 1;
2250                 if (!n)
2251                         break;
2252                 x *= x;
2253                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2254                 x >>= frac_bits;
2255         }
2256
2257         return result;
2258 }
2259
2260 /*
2261  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2262  *
2263  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2264  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2265  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2266  *
2267  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2268  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2269  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2270  *
2271  *  ...
2272  *
2273  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2274  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2275  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2276  *
2277  * [1] application of the geometric series:
2278  *
2279  *              n         1 - x^(n+1)
2280  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2281  *             i=0          1 - x
2282  */
2283 static unsigned long
2284 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2285             unsigned long active, unsigned int n)
2286 {
2287
2288         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2289 }
2290
2291 /*
2292  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2293  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2294  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2295  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2296  *
2297  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2298  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2299  */
2300 static void calc_global_nohz(void)
2301 {
2302         long delta, active, n;
2303
2304         /*
2305          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2306          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2307          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2308          * due to NO_HZ.
2309          */
2310         delta = calc_load_fold_idle();
2311         if (delta)
2312                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2313
2314         /*
2315          * It could be the one fold was all it took, we done!
2316          */
2317         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2318                 return;
2319
2320         /*
2321          * Catch-up, fold however many we are behind still
2322          */
2323         delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2324         n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2325
2326         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2327         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2328
2329         avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2330         avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2331         avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2332
2333         calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2334 }
2335 #else
2336 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2337 {
2338 }
2339
2340 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2341 {
2342         return 0;
2343 }
2344
2345 static void calc_global_nohz(void)
2346 {
2347 }
2348 #endif
2349
2350 /**
2351  * get_avenrun - get the load average array
2352  * @loads:      pointer to dest load array
2353  * @offset:     offset to add
2354  * @shift:      shift count to shift the result left
2355  *
2356  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2357  */
2358 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2359 {
2360         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2361         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2362         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2363 }
2364
2365 /*
2366  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2367  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2368  */
2369 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2370 {
2371         long active;
2372
2373         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2374                 return;
2375
2376         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2377         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2378
2379         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2380         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2381         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2382
2383         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2384
2385         /*
2386          * Account one period with whatever state we found before
2387          * folding in the nohz state and ageing the entire idle period.
2388          *
2389          * This avoids loosing a sample when we go idle between 
2390          * calc_load_account_active() (10 ticks ago) and now and thus
2391          * under-accounting.
2392          */
2393         calc_global_nohz();
2394 }
2395
2396 /*
2397  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2398  * active count.
2399  */
2400 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2401 {
2402         long delta;
2403
2404         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2405                 return;
2406
2407         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2408         delta += calc_load_fold_idle();
2409         if (delta)
2410                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2411
2412         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2413 }
2414
2415 /*
2416  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2417  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2418  *
2419  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2420  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2421  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2422  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2423  *
2424  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2425  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2426  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2427  *
2428  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2429  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2430  * particular idx is approximated to be zero.
2431  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2432  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2433  * based on 128 point scale.
2434  * Example:
2435  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2436  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2437  *
2438  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2439  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2440  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2441  */
2442 #define DEGRADE_SHIFT           7
2443 static const unsigned char
2444                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2445 static const unsigned char
2446                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2447                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2448                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2449                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2450                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2451                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2452
2453 /*
2454  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2455  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2456  * adding any new load.
2457  */
2458 static unsigned long
2459 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2460 {
2461         int j = 0;
2462
2463         if (!missed_updates)
2464                 return load;
2465
2466         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2467                 return 0;
2468
2469         if (idx == 1)
2470                 return load >> missed_updates;
2471
2472         while (missed_updates) {
2473                 if (missed_updates % 2)
2474                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2475
2476                 missed_updates >>= 1;
2477                 j++;
2478         }
2479         return load;
2480 }
2481
2482 /*
2483  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2484  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2485  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2486  */
2487 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2488 {
2489         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2490         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2491         unsigned long pending_updates;
2492         int i, scale;
2493
2494         this_rq->nr_load_updates++;
2495
2496         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2497         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2498                 return;
2499
2500         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2501         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2502
2503         /* Update our load: */
2504         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2505         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2506                 unsigned long old_load, new_load;
2507
2508                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2509
2510                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2511                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2512                 new_load = this_load;
2513                 /*
2514                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2515                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2516                  * example.
2517                  */
2518                 if (new_load > old_load)
2519                         new_load += scale - 1;
2520
2521                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2522         }
2523
2524         sched_avg_update(this_rq);
2525 }
2526
2527 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2528 {
2529         update_cpu_load(this_rq);
2530
2531         calc_load_account_active(this_rq);
2532 }
2533
2534 #ifdef CONFIG_SMP
2535
2536 /*
2537  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2538  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2539  */
2540 void sched_exec(void)
2541 {
2542         struct task_struct *p = current;
2543         unsigned long flags;
2544         int dest_cpu;
2545
2546         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2547         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2548         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2549                 goto unlock;
2550
2551         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2552                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2553
2554                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2555                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2556                 return;
2557         }
2558 unlock:
2559         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2560 }
2561
2562 #endif
2563
2564 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2565 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2566
2567 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2568 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2569
2570 /*
2571  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2572  * @p in case that task is currently running.
2573  *
2574  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2575  */
2576 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2577 {
2578         u64 ns = 0;
2579
2580         if (task_current(rq, p)) {
2581                 update_rq_clock(rq);
2582                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2583                 if ((s64)ns < 0)
2584                         ns = 0;
2585         }
2586
2587         return ns;
2588 }
2589
2590 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2591 {
2592         unsigned long flags;
2593         struct rq *rq;
2594         u64 ns = 0;
2595
2596         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2597         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2598         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2599
2600         return ns;
2601 }
2602
2603 /*
2604  * Return accounted runtime for the task.
2605  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2606  * pending runtime that have not been accounted yet.
2607  */
2608 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2609 {
2610         unsigned long flags;
2611         struct rq *rq;
2612         u64 ns = 0;
2613
2614         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2615         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2616         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2617
2618         return ns;
2619 }
2620
2621 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2622 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2623 struct cpuacct root_cpuacct;
2624 #endif
2625
2626 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2627                                             u64 tmp)
2628 {
2629 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2630         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2631         struct cpuacct *ca;
2632 #endif
2633         /*
2634          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2635          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2636          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2637          *
2638          */
2639         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2640
2641 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2642         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2643                 return;
2644
2645         rcu_read_lock();
2646         ca = task_ca(p);
2647         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2648                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2649                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2650                 ca = parent_ca(ca);
2651         }
2652         rcu_read_unlock();
2653 #endif
2654 }
2655
2656
2657 /*
2658  * Account user cpu time to a process.
2659  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2660  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2661  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2662  */
2663 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2664                        cputime_t cputime_scaled)
2665 {
2666         int index;
2667
2668         /* Add user time to process. */
2669         p->utime += cputime;
2670         p->utimescaled += cputime_scaled;
2671         account_group_user_time(p, cputime);
2672
2673         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2674
2675         /* Add user time to cpustat. */
2676         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2677
2678         /* Account for user time used */
2679         acct_update_integrals(p);
2680 }
2681
2682 /*
2683  * Account guest cpu time to a process.
2684  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2685  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2686  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2687  */
2688 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2689                                cputime_t cputime_scaled)
2690 {
2691         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2692
2693         /* Add guest time to process. */
2694         p->utime += cputime;
2695         p->utimescaled += cputime_scaled;
2696         account_group_user_time(p, cputime);
2697         p->gtime += cputime;
2698
2699         /* Add guest time to cpustat. */
2700         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2701                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2702                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2703         } else {
2704                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2705                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2706         }
2707 }
2708
2709 /*
2710  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2711  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2712  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2713  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2714  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2715  */
2716 static inline
2717 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2718                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2719 {
2720         /* Add system time to process. */
2721         p->stime += cputime;
2722         p->stimescaled += cputime_scaled;
2723         account_group_system_time(p, cputime);
2724
2725         /* Add system time to cpustat. */
2726         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2727
2728         /* Account for system time used */
2729         acct_update_integrals(p);
2730 }
2731
2732 /*
2733  * Account system cpu time to a process.
2734  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2735  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2736  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2737  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2738  */
2739 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2740                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2741 {
2742         int index;
2743
2744         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2745                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2746                 return;
2747         }
2748
2749         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2750                 index = CPUTIME_IRQ;
2751         else if (in_serving_softirq())
2752                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2753         else
2754                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2755
2756         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2757 }
2758
2759 /*
2760  * Account for involuntary wait time.
2761  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2762  */
2763 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2764 {
2765         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2766
2767         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2768 }
2769
2770 /*
2771  * Account for idle time.
2772  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2773  */
2774 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2775 {
2776         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2777         struct rq *rq = this_rq();
2778
2779         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2780                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2781         else
2782                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2783 }
2784
2785 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2786 {
2787 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2788         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
2789                 u64 steal, st = 0;
2790
2791                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2792                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2793
2794                 st = steal_ticks(steal);
2795                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2796
2797                 account_steal_time(st);
2798                 return st;
2799         }
2800 #endif
2801         return false;
2802 }
2803
2804 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2805
2806 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2807 /*
2808  * Account a tick to a process and cpustat
2809  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2810  * @user_tick: is the tick from userspace
2811  * @rq: the pointer to rq
2812  *
2813  * Tick demultiplexing follows the order
2814  * - pending hardirq update
2815  * - pending softirq update
2816  * - user_time
2817  * - idle_time
2818  * - system time
2819  *   - check for guest_time
2820  *   - else account as system_time
2821  *
2822  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2823  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2824  * opportunity to update it solely in system time.
2825  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2826  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2827  */
2828 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2829                                                 struct rq *rq)
2830 {
2831         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2832         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2833
2834         if (steal_account_process_tick())
2835                 return;
2836
2837         if (irqtime_account_hi_update()) {
2838                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2839         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2840                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2841         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2842                 /*
2843                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2844                  * So, we have to handle it separately here.
2845                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2846                  */
2847                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2848                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2849         } else if (user_tick) {
2850                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2851         } else if (p == rq->idle) {
2852                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2853         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2854                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2855         } else {
2856                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2857                                         CPUTIME_SYSTEM);
2858         }
2859 }
2860
2861 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2862 {
2863         int i;
2864         struct rq *rq = this_rq();
2865
2866         for (i = 0; i < ticks; i++)
2867                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2868 }
2869 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2870 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2871 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2872                                                 struct rq *rq) {}
2873 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2874
2875 /*
2876  * Account a single tick of cpu time.
2877  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2878  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2879  */
2880 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2881 {
2882         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2883         struct rq *rq = this_rq();
2884
2885         if (sched_clock_irqtime) {
2886                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2887                 return;
2888         }
2889
2890         if (steal_account_process_tick())
2891                 return;
2892
2893         if (user_tick)
2894                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2895         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2896                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2897                                     one_jiffy_scaled);
2898         else
2899                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2900 }
2901
2902 /*
2903  * Account multiple ticks of steal time.
2904  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2905  * @ticks: number of stolen ticks
2906  */
2907 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2908 {
2909         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2910 }
2911
2912 /*
2913  * Account multiple ticks of idle time.
2914  * @ticks: number of stolen ticks
2915  */
2916 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2917 {
2918
2919         if (sched_clock_irqtime) {
2920                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2921                 return;
2922         }
2923
2924         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2925 }
2926
2927 #endif
2928
2929 /*
2930  * Use precise platform statistics if available:
2931  */
2932 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2933 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2934 {
2935         *ut = p->utime;
2936         *st = p->stime;
2937 }
2938
2939 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2940 {
2941         struct task_cputime cputime;
2942
2943         thread_group_cputime(p, &cputime);
2944
2945         *ut = cputime.utime;
2946         *st = cputime.stime;
2947 }
2948 #else
2949
2950 #ifndef nsecs_to_cputime
2951 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2952 #endif
2953
2954 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2955 {
2956         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
2957
2958         /*
2959          * Use CFS's precise accounting:
2960          */
2961         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2962
2963         if (total) {
2964                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2965
2966                 temp *= (__force u64) utime;
2967                 do_div(temp, (__force u32) total);
2968                 utime = (__force cputime_t) temp;
2969         } else
2970                 utime = rtime;
2971
2972         /*
2973          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2974          */
2975         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2976         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
2977
2978         *ut = p->prev_utime;
2979         *st = p->prev_stime;
2980 }
2981
2982 /*
2983  * Must be called with siglock held.
2984  */
2985 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2986 {
2987         struct signal_struct *sig = p->signal;
2988         struct task_cputime cputime;
2989         cputime_t rtime, utime, total;
2990
2991         thread_group_cputime(p, &cputime);
2992
2993         total = cputime.utime + cputime.stime;
2994         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
2995
2996         if (total) {
2997                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2998
2999                 temp *= (__force u64) cputime.utime;
3000                 do_div(temp, (__force u32) total);
3001                 utime = (__force cputime_t) temp;
3002         } else
3003                 utime = rtime;
3004
3005         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3006         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
3007
3008         *ut = sig->prev_utime;
3009         *st = sig->prev_stime;
3010 }
3011 #endif
3012
3013 /*
3014  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3015  * We call it with interrupts disabled.
3016  */
3017 void scheduler_tick(void)
3018 {
3019         int cpu = smp_processor_id();
3020         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3021         struct task_struct *curr = rq->curr;
3022
3023         sched_clock_tick();
3024
3025         raw_spin_lock(&rq->lock);
3026         update_rq_clock(rq);
3027         update_cpu_load_active(rq);
3028         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3029         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3030
3031         perf_event_task_tick();
3032
3033 #ifdef CONFIG_SMP
3034         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3035         trigger_load_balance(rq, cpu);
3036 #endif
3037 }
3038
3039 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3040 {
3041         if (in_lock_functions(addr)) {
3042                 addr = CALLER_ADDR2;
3043                 if (in_lock_functions(addr))
3044                         addr = CALLER_ADDR3;
3045         }
3046         return addr;
3047 }
3048
3049 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3050                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3051
3052 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3053 {
3054 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3055         /*
3056          * Underflow?
3057          */
3058         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3059                 return;
3060 #endif
3061         preempt_count() += val;
3062 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3063         /*
3064          * Spinlock count overflowing soon?
3065          */
3066         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3067                                 PREEMPT_MASK - 10);
3068 #endif
3069         if (preempt_count() == val)
3070                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3071 }
3072 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3073
3074 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3075 {
3076 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3077         /*
3078          * Underflow?
3079          */
3080         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3081                 return;
3082         /*
3083          * Is the spinlock portion underflowing?
3084          */
3085         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3086                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3087                 return;
3088 #endif
3089
3090         if (preempt_count() == val)
3091                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3092         preempt_count() -= val;
3093 }
3094 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3095
3096 #endif
3097
3098 /*
3099  * Print scheduling while atomic bug:
3100  */
3101 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3102 {
3103         if (oops_in_progress)
3104                 return;
3105
3106         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3107                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3108
3109         debug_show_held_locks(prev);
3110         print_modules();
3111         if (irqs_disabled())
3112                 print_irqtrace_events(prev);
3113         dump_stack();
3114 }
3115
3116 /*
3117  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3118  */
3119 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3120 {
3121         /*
3122          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3123          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3124          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3125          */
3126         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3127                 __schedule_bug(prev);
3128         rcu_sleep_check();
3129
3130         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3131
3132         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3133 }
3134
3135 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3136 {
3137         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3138                 update_rq_clock(rq);
3139         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3140 }
3141
3142 /*
3143  * Pick up the highest-prio task:
3144  */
3145 static inline struct task_struct *
3146 pick_next_task(struct rq *rq)
3147 {
3148         const struct sched_class *class;
3149         struct task_struct *p;
3150
3151         /*
3152          * Optimization: we know that if all tasks are in
3153          * the fair class we can call that function directly:
3154          */
3155         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3156                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3157                 if (likely(p))
3158                         return p;
3159         }
3160
3161         for_each_class(class) {
3162                 p = class->pick_next_task(rq);
3163                 if (p)
3164                         return p;
3165         }
3166
3167         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3168 }
3169
3170 /*
3171  * __schedule() is the main scheduler function.
3172  */
3173 static void __sched __schedule(void)
3174 {
3175         struct task_struct *prev, *next;
3176         unsigned long *switch_count;
3177         struct rq *rq;
3178         int cpu;
3179
3180 need_resched:
3181         preempt_disable();
3182         cpu = smp_processor_id();
3183         rq = cpu_rq(cpu);
3184         rcu_note_context_switch(cpu);
3185         prev = rq->curr;
3186
3187         schedule_debug(prev);
3188
3189         if (sched_feat(HRTICK))
3190                 hrtick_clear(rq);
3191
3192         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3193
3194         switch_count = &prev->nivcsw;
3195         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3196                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3197                         prev->state = TASK_RUNNING;
3198                 } else {
3199                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3200                         prev->on_rq = 0;
3201
3202                         /*
3203                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3204                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3205                          * concurrency.
3206                          */
3207                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3208                                 struct task_struct *to_wakeup;
3209
3210                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3211                                 if (to_wakeup)
3212                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3213                         }
3214                 }
3215                 switch_count = &prev->nvcsw;
3216         }
3217
3218         pre_schedule(rq, prev);
3219
3220         if (unlikely(!rq->nr_running))
3221                 idle_balance(cpu, rq);
3222
3223         put_prev_task(rq, prev);
3224         next = pick_next_task(rq);
3225         clear_tsk_need_resched(prev);
3226         rq->skip_clock_update = 0;
3227
3228         if (likely(prev != next)) {
3229                 rq->nr_switches++;
3230                 rq->curr = next;
3231                 ++*switch_count;
3232
3233                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3234                 /*
3235                  * The context switch have flipped the stack from under us
3236                  * and restored the local variables which were saved when
3237                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3238                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3239                  */
3240                 cpu = smp_processor_id();
3241                 rq = cpu_rq(cpu);
3242         } else
3243                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3244
3245         post_schedule(rq);
3246
3247         sched_preempt_enable_no_resched();
3248         if (need_resched())
3249                 goto need_resched;
3250 }
3251
3252 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3253 {
3254         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3255                 return;
3256         /*
3257          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3258          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3259          */
3260         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3261                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3262 }
3263
3264 asmlinkage void __sched schedule(void)
3265 {
3266         struct task_struct *tsk = current;
3267
3268         sched_submit_work(tsk);
3269         __schedule();
3270 }
3271 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3272
3273 /**
3274  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3275  *
3276  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3277  */
3278 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3279 {
3280         sched_preempt_enable_no_resched();
3281         schedule();
3282         preempt_disable();
3283 }
3284
3285 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3286
3287 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3288 {
3289         if (lock->owner != owner)
3290                 return false;
3291
3292         /*
3293          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3294          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3295          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3296          * ensures the memory stays valid.
3297          */
3298         barrier();
3299
3300         return owner->on_cpu;
3301 }
3302
3303 /*
3304  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3305  * access and not reliable.
3306  */
3307 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3308 {
3309         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3310                 return 0;
3311
3312         rcu_read_lock();
3313         while (owner_running(lock, owner)) {
3314                 if (need_resched())
3315                         break;
3316
3317                 arch_mutex_cpu_relax();
3318         }
3319         rcu_read_unlock();
3320
3321         /*
3322          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3323          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3324          * success only when lock->owner is NULL.
3325          */
3326         return lock->owner == NULL;
3327 }
3328 #endif
3329
3330 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3331 /*
3332  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3333  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3334  * occur there and call schedule directly.
3335  */
3336 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3337 {
3338         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3339
3340         /*
3341          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3342          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3343          */
3344         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3345                 return;
3346
3347         do {
3348                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3349                 __schedule();
3350                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3351
3352                 /*
3353                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3354                  * between schedule and now.
3355                  */
3356                 barrier();
3357         } while (need_resched());
3358 }
3359 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3360
3361 /*
3362  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3363  * off of irq context.
3364  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3365  * protect us against recursive calling from irq.
3366  */
3367 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3368 {
3369         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3370
3371         /* Catch callers which need to be fixed */
3372         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3373
3374         do {
3375                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3376                 local_irq_enable();
3377                 __schedule();
3378                 local_irq_disable();
3379                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3380
3381                 /*
3382                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3383                  * between schedule and now.
3384                  */
3385                 barrier();
3386         } while (need_resched());
3387 }
3388
3389 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3390
3391 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3392                           void *key)
3393 {
3394         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3395 }
3396 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3397
3398 /*
3399  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3400  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3401  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3402  *
3403  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3404  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3405  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3406  */
3407 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3408                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3409 {
3410         wait_queue_t *curr, *next;
3411
3412         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3413                 unsigned flags = curr->flags;
3414
3415                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3416                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3417                         break;
3418         }
3419 }
3420
3421 /**
3422  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3423  * @q: the waitqueue
3424  * @mode: which threads
3425  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3426  * @key: is directly passed to the wakeup function
3427  *
3428  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3429  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3430  */
3431 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3432                         int nr_exclusive, void *key)
3433 {
3434         unsigned long flags;
3435
3436         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3437         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3438         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3439 }
3440 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3441
3442 /*
3443  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3444  */
3445 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3446 {
3447         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3448 }
3449 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3450
3451 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3452 {
3453         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3454 }
3455 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3456
3457 /**
3458  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3459  * @q: the waitqueue
3460  * @mode: which threads
3461  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3462  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3463  *
3464  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3465  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3466  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3467  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3468  *
3469  * On UP it can prevent extra preemption.
3470  *
3471  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3472  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3473  */
3474 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3475                         int nr_exclusive, void *key)
3476 {
3477         unsigned long flags;
3478         int wake_flags = WF_SYNC;
3479
3480         if (unlikely(!q))
3481                 return;
3482
3483         if (unlikely(!nr_exclusive))
3484                 wake_flags = 0;
3485
3486         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3487         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3488         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3489 }
3490 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3491
3492 /*
3493  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3494  */
3495 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3496 {
3497         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3498 }
3499 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3500
3501 /**
3502  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3503  * @x:  holds the state of this particular completion
3504  *
3505  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3506  * awakened in the same order in which they were queued.
3507  *
3508  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3509  *
3510  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3511  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3512  */
3513 void complete(struct completion *x)
3514 {
3515         unsigned long flags;
3516
3517         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3518         x->done++;
3519         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3520         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3521 }
3522 EXPORT_SYMBOL(complete);
3523
3524 /**
3525  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3526  * @x:  holds the state of this particular completion
3527  *
3528  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3529  *
3530  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3531  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3532  */
3533 void complete_all(struct completion *x)
3534 {
3535         unsigned long flags;
3536
3537         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3538         x->done += UINT_MAX/2;
3539         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3540         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3541 }
3542 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3543
3544 static inline long __sched
3545 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3546 {
3547         if (!x->done) {
3548                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3549
3550                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3551                 do {
3552                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3553                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3554                                 break;
3555                         }
3556                         __set_current_state(state);
3557                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3558                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3559                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3560                 } while (!x->done && timeout);
3561                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3562                 if (!x->done)
3563                         return timeout;
3564         }
3565         x->done--;
3566         return timeout ?: 1;
3567 }
3568
3569 static long __sched
3570 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3571 {
3572         might_sleep();
3573
3574         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3575         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3576         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3577         return timeout;
3578 }
3579
3580 /**
3581  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3582  * @x:  holds the state of this particular completion
3583  *
3584  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3585  * interruptible and there is no timeout.
3586  *
3587  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3588  * and interrupt capability. Also see complete().
3589  */
3590 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3591 {
3592         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3593 }
3594 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3595
3596 /**
3597  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3598  * @x:  holds the state of this particular completion
3599  * @timeout:  timeout value in jiffies
3600  *
3601  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3602  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3603  * interruptible.
3604  *
3605  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3606  * jiffies left till timeout) if completed.
3607  */
3608 unsigned long __sched
3609 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3610 {
3611         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3612 }
3613 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3614
3615 /**
3616  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3617  * @x:  holds the state of this particular completion
3618  *
3619  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3620  * interruptible.
3621  *
3622  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3623  */
3624 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3625 {
3626         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3627         if (t == -ERESTARTSYS)
3628                 return t;
3629         return 0;
3630 }
3631 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3632
3633 /**
3634  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3635  * @x:  holds the state of this particular completion
3636  * @timeout:  timeout value in jiffies
3637  *
3638  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3639  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3640  *
3641  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3642  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3643  */
3644 long __sched
3645 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3646                                           unsigned long timeout)
3647 {
3648         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3649 }
3650 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3651
3652 /**
3653  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3654  * @x:  holds the state of this particular completion
3655  *
3656  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3657  * interrupted by a kill signal.
3658  *
3659  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3660  */
3661 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3662 {
3663         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3664         if (t == -ERESTARTSYS)
3665                 return t;
3666         return 0;
3667 }
3668 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3669
3670 /**
3671  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3672  * @x:  holds the state of this particular completion
3673  * @timeout:  timeout value in jiffies
3674  *
3675  * This waits for either a completion of a specific task to be
3676  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3677  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3678  *
3679  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3680  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3681  */
3682 long __sched
3683 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3684                                      unsigned long timeout)
3685 {
3686         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3687 }
3688 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3689
3690 /**
3691  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3692  *      @x:     completion structure
3693  *
3694  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3695  *               1 if a decrement succeeded.
3696  *
3697  *      If a completion is being used as a counting completion,
3698  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3699  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3700  *      is protecting is not available.
3701  */
3702 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3703 {
3704         unsigned long flags;
3705         int ret = 1;
3706
3707         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3708         if (!x->done)
3709                 ret = 0;
3710         else
3711                 x->done--;
3712         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3713         return ret;
3714 }
3715 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3716
3717 /**
3718  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3719  *      @x:     completion structure
3720  *
3721  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3722  *               1 if there are no waiters.
3723  *
3724  */
3725 bool completion_done(struct completion *x)
3726 {
3727         unsigned long flags;
3728         int ret = 1;
3729
3730         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3731         if (!x->done)
3732                 ret = 0;
3733         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3734         return ret;
3735 }
3736 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3737
3738 static long __sched
3739 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3740 {
3741         unsigned long flags;
3742         wait_queue_t wait;
3743
3744         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3745
3746         __set_current_state(state);
3747
3748         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3749         __add_wait_queue(q, &wait);
3750         spin_unlock(&q->lock);
3751         timeout = schedule_timeout(timeout);
3752         spin_lock_irq(&q->lock);
3753         __remove_wait_queue(q, &wait);
3754         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3755
3756         return timeout;
3757 }
3758
3759 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3760 {
3761         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3762 }
3763 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3764
3765 long __sched
3766 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3767 {
3768         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3769 }
3770 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3771
3772 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3773 {
3774         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3775 }
3776 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3777
3778 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3779 {
3780         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3781 }
3782 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3783
3784 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3785
3786 /*
3787  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3788  * @p: task
3789  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3790  *
3791  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3792  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3793  *
3794  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3795  */
3796 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3797 {
3798         int oldprio, on_rq, running;
3799         struct rq *rq;
3800         const struct sched_class *prev_class;
3801
3802         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3803
3804         rq = __task_rq_lock(p);
3805
3806         /*
3807          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3808          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3809          *
3810          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3811          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3812          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3813          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3814          * with interrupts disabled and will complete the lock
3815          * protected section without being interrupted. So there is no
3816          * real need to boost.
3817          */
3818         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3819                 WARN_ON(p != rq->curr);
3820                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3821                 goto out_unlock;
3822         }
3823
3824         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3825         oldprio = p->prio;
3826         prev_class = p->sched_class;
3827         on_rq = p->on_rq;
3828         running = task_current(rq, p);
3829         if (on_rq)
3830                 dequeue_task(rq, p, 0);
3831         if (running)
3832                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3833
3834         if (rt_prio(prio))
3835                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3836         else
3837                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3838
3839         p->prio = prio;
3840
3841         if (running)
3842                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3843         if (on_rq)
3844                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3845
3846         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3847 out_unlock:
3848         __task_rq_unlock(rq);
3849 }
3850 #endif
3851 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3852 {
3853         int old_prio, delta, on_rq;
3854         unsigned long flags;
3855         struct rq *rq;
3856
3857         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3858                 return;
3859         /*
3860          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3861          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3862          */
3863         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3864         /*
3865          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3866          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3867          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3868          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3869          */
3870         if (task_has_rt_policy(p)) {
3871                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3872                 goto out_unlock;
3873         }
3874         on_rq = p->on_rq;
3875         if (on_rq)
3876                 dequeue_task(rq, p, 0);
3877
3878         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3879         set_load_weight(p);
3880         old_prio = p->prio;
3881         p->prio = effective_prio(p);
3882         delta = p->prio - old_prio;
3883
3884         if (on_rq) {
3885                 enqueue_task(rq, p, 0);
3886                 /*
3887                  * If the task increased its priority or is running and
3888                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3889                  */
3890                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3891                         resched_task(rq->curr);
3892         }
3893 out_unlock:
3894         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3895 }
3896 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3897
3898 /*
3899  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3900  * @p: task
3901  * @nice: nice value
3902  */
3903 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3904 {
3905         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3906         int nice_rlim = 20 - nice;
3907
3908         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3909                 capable(CAP_SYS_NICE));
3910 }
3911
3912 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3913
3914 /*
3915  * sys_nice - change the priority of the current process.
3916  * @increment: priority increment
3917  *
3918  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3919  * does similar things.
3920  */
3921 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3922 {
3923         long nice, retval;
3924
3925         /*
3926          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3927          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3928          * and we have a single winner.
3929          */
3930         if (increment < -40)
3931                 increment = -40;
3932         if (increment > 40)
3933                 increment = 40;
3934
3935         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3936         if (nice < -20)
3937                 nice = -20;
3938         if (nice > 19)
3939                 nice = 19;
3940
3941         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3942                 return -EPERM;
3943
3944         retval = security_task_setnice(current, nice);
3945         if (retval)
3946                 return retval;
3947
3948         set_user_nice(current, nice);
3949         return 0;
3950 }
3951
3952 #endif
3953
3954 /**
3955  * task_prio - return the priority value of a given task.
3956  * @p: the task in question.
3957  *
3958  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3959  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3960  * around 0, value goes from -16 to +15.
3961  */
3962 int task_prio(const struct task_struct *p)
3963 {
3964         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3965 }
3966
3967 /**
3968  * task_nice - return the nice value of a given task.
3969  * @p: the task in question.
3970  */
3971 int task_nice(const struct task_struct *p)
3972 {
3973         return TASK_NICE(p);
3974 }
3975 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3976
3977 /**
3978  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3979  * @cpu: the processor in question.
3980  */
3981 int idle_cpu(int cpu)
3982 {
3983         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3984
3985         if (rq->curr != rq->idle)
3986                 return 0;
3987
3988         if (rq->nr_running)
3989                 return 0;
3990
3991 #ifdef CONFIG_SMP
3992         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3993                 return 0;
3994 #endif
3995
3996         return 1;
3997 }
3998
3999 /**
4000  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4001  * @cpu: the processor in question.
4002  */
4003 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4004 {
4005         return cpu_rq(cpu)->idle;
4006 }
4007
4008 /**
4009  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4010  * @pid: the pid in question.
4011  */
4012 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4013 {
4014         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4015 }
4016
4017 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4018 static void
4019 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4020 {
4021         p->policy = policy;
4022         p->rt_priority = prio;
4023         p->normal_prio = normal_prio(p);
4024         /* we are holding p->pi_lock already */
4025         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4026         if (rt_prio(p->prio))
4027                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4028         else
4029                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4030         set_load_weight(p);
4031 }
4032
4033 /*
4034  * check the target process has a UID that matches the current process's
4035  */
4036 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4037 {
4038         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4039         bool match;
4040
4041         rcu_read_lock();
4042         pcred = __task_cred(p);
4043         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4044                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4045                          cred->euid == pcred->uid);
4046         else
4047                 match = false;
4048         rcu_read_unlock();
4049         return match;
4050 }
4051
4052 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4053                                 const struct sched_param *param, bool user)
4054 {
4055         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4056         unsigned long flags;
4057         const struct sched_class *prev_class;
4058         struct rq *rq;
4059         int reset_on_fork;
4060
4061         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4062         BUG_ON(in_interrupt());
4063 recheck:
4064         /* double check policy once rq lock held */
4065         if (policy < 0) {
4066                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4067                 policy = oldpolicy = p->policy;
4068         } else {
4069                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4070                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4071
4072                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4073                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4074                                 policy != SCHED_IDLE)
4075                         return -EINVAL;
4076         }
4077
4078         /*
4079          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4080          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4081          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4082          */
4083         if (param->sched_priority < 0 ||
4084             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4085             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4086                 return -EINVAL;
4087         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4088                 return -EINVAL;
4089
4090         /*
4091          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4092          */
4093         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4094                 if (rt_policy(policy)) {
4095                         unsigned long rlim_rtprio =
4096                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4097
4098                         /* can't set/change the rt policy */
4099                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4100                                 return -EPERM;
4101
4102                         /* can't increase priority */
4103                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4104                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4105                                 return -EPERM;
4106                 }
4107
4108                 /*
4109                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4110                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4111                  */
4112                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4113                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4114                                 return -EPERM;
4115                 }
4116
4117                 /* can't change other user's priorities */
4118                 if (!check_same_owner(p))
4119                         return -EPERM;
4120
4121                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4122                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4123                         return -EPERM;
4124         }
4125
4126         if (user) {
4127                 retval = security_task_setscheduler(p);
4128                 if (retval)
4129                         return retval;
4130         }
4131
4132         /*
4133          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4134          * changing the priority of the task:
4135          *
4136          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4137          * runqueue lock must be held.
4138          */
4139         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4140
4141         /*
4142          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4143          */
4144         if (p == rq->stop) {
4145                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4146                 return -EINVAL;
4147         }
4148
4149         /*
4150          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4151          */
4152         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4153                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4154
4155                 __task_rq_unlock(rq);
4156                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4157                 return 0;
4158         }
4159
4160 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4161         if (user) {
4162                 /*
4163                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4164                  * assigned.
4165                  */
4166                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4167                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4168                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4169                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4170                         return -EPERM;
4171                 }
4172         }
4173 #endif
4174
4175         /* recheck policy now with rq lock held */
4176         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4177                 policy = oldpolicy = -1;
4178                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4179                 goto recheck;
4180         }
4181         on_rq = p->on_rq;
4182         running = task_current(rq, p);
4183         if (on_rq)
4184                 dequeue_task(rq, p, 0);
4185         if (running)
4186                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4187
4188         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4189
4190         oldprio = p->prio;
4191         prev_class = p->sched_class;
4192         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4193
4194         if (running)
4195                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4196         if (on_rq)
4197                 enqueue_task(rq, p, 0);
4198
4199         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4200         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4201
4202         rt_mutex_adjust_pi(p);
4203
4204         return 0;
4205 }
4206
4207 /**
4208  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4209  * @p: the task in question.
4210  * @policy: new policy.
4211  * @param: structure containing the new RT priority.
4212  *
4213  * NOTE that the task may be already dead.
4214  */
4215 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4216                        const struct sched_param *param)
4217 {
4218         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4219 }
4220 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4221
4222 /**
4223  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4224  * @p: the task in question.
4225  * @policy: new policy.
4226  * @param: structure containing the new RT priority.
4227  *
4228  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4229  * current context has permission.  For example, this is needed in
4230  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4231  * but our caller might not have that capability.
4232  */
4233 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4234                                const struct sched_param *param)
4235 {
4236         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4237 }
4238
4239 static int
4240 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4241 {
4242         struct sched_param lparam;
4243         struct task_struct *p;
4244         int retval;
4245
4246         if (!param || pid < 0)
4247                 return -EINVAL;
4248         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4249                 return -EFAULT;
4250
4251         rcu_read_lock();
4252         retval = -ESRCH;
4253         p = find_process_by_pid(pid);
4254         if (p != NULL)
4255                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4256         rcu_read_unlock();
4257
4258         return retval;
4259 }
4260
4261 /**
4262  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4263  * @pid: the pid in question.
4264  * @policy: new policy.
4265  * @param: structure containing the new RT priority.
4266  */
4267 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4268                 struct sched_param __user *, param)
4269 {
4270         /* negative values for policy are not valid */
4271         if (policy < 0)
4272                 return -EINVAL;
4273
4274         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4275 }
4276
4277 /**
4278  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4279  * @pid: the pid in question.
4280  * @param: structure containing the new RT priority.
4281  */
4282 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4283 {
4284         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4285 }
4286
4287 /**
4288  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4289  * @pid: the pid in question.
4290  */
4291 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4292 {
4293         struct task_struct *p;
4294         int retval;
4295
4296         if (pid < 0)
4297                 return -EINVAL;
4298
4299         retval = -ESRCH;
4300         rcu_read_lock();
4301         p = find_process_by_pid(pid);
4302         if (p) {
4303                 retval = security_task_getscheduler(p);
4304                 if (!retval)
4305                         retval = p->policy
4306                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4307         }
4308         rcu_read_unlock();
4309         return retval;
4310 }
4311
4312 /**
4313  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4314  * @pid: the pid in question.
4315  * @param: structure containing the RT priority.
4316  */
4317 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4318 {
4319         struct sched_param lp;
4320         struct task_struct *p;
4321         int retval;
4322
4323         if (!param || pid < 0)
4324                 return -EINVAL;
4325
4326         rcu_read_lock();
4327         p = find_process_by_pid(pid);
4328         retval = -ESRCH;
4329         if (!p)
4330                 goto out_unlock;
4331
4332         retval = security_task_getscheduler(p);
4333         if (retval)
4334                 goto out_unlock;
4335
4336         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4337         rcu_read_unlock();
4338
4339         /*
4340          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4341          */
4342         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4343
4344         return retval;
4345
4346 out_unlock:
4347         rcu_read_unlock();
4348         return retval;
4349 }
4350
4351 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4352 {
4353         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4354         struct task_struct *p;
4355         int retval;
4356
4357         get_online_cpus();
4358         rcu_read_lock();
4359
4360         p = find_process_by_pid(pid);
4361         if (!p) {
4362                 rcu_read_unlock();
4363                 put_online_cpus();
4364                 return -ESRCH;
4365         }
4366
4367         /* Prevent p going away */
4368         get_task_struct(p);
4369         rcu_read_unlock();
4370
4371         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4372                 retval = -ENOMEM;
4373                 goto out_put_task;
4374         }
4375         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4376                 retval = -ENOMEM;
4377                 goto out_free_cpus_allowed;
4378         }
4379         retval = -EPERM;
4380         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4381                 goto out_unlock;
4382
4383         retval = security_task_setscheduler(p);
4384         if (retval)
4385                 goto out_unlock;
4386
4387         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4388         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4389 again:
4390         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4391
4392         if (!retval) {
4393                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4394                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4395                         /*
4396                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4397                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4398                          * cpuset's cpus_allowed
4399                          */
4400                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4401                         goto again;
4402                 }
4403         }
4404 out_unlock:
4405         free_cpumask_var(new_mask);
4406 out_free_cpus_allowed:
4407         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4408 out_put_task:
4409         put_task_struct(p);
4410         put_online_cpus();
4411         return retval;
4412 }
4413
4414 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4415                              struct cpumask *new_mask)
4416 {
4417         if (len < cpumask_size())
4418                 cpumask_clear(new_mask);
4419         else if (len > cpumask_size())
4420                 len = cpumask_size();
4421
4422         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4423 }
4424
4425 /**
4426  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4427  * @pid: pid of the process
4428  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4429  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4430  */
4431 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4432                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4433 {
4434         cpumask_var_t new_mask;
4435         int retval;
4436
4437         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4438                 return -ENOMEM;
4439
4440         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4441         if (retval == 0)
4442                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4443         free_cpumask_var(new_mask);
4444         return retval;
4445 }
4446
4447 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4448 {
4449         struct task_struct *p;
4450         unsigned long flags;
4451         int retval;
4452
4453         get_online_cpus();
4454         rcu_read_lock();
4455
4456         retval = -ESRCH;
4457         p = find_process_by_pid(pid);
4458         if (!p)
4459                 goto out_unlock;
4460
4461         retval = security_task_getscheduler(p);
4462         if (retval)
4463                 goto out_unlock;
4464
4465         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4466         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4467         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4468
4469 out_unlock:
4470         rcu_read_unlock();
4471         put_online_cpus();
4472
4473         return retval;
4474 }
4475
4476 /**
4477  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4478  * @pid: pid of the process
4479  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4480  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4481  */
4482 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4483                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4484 {
4485         int ret;
4486         cpumask_var_t mask;
4487
4488         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4489                 return -EINVAL;
4490         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4491                 return -EINVAL;
4492
4493         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4494                 return -ENOMEM;
4495
4496         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4497         if (ret == 0) {
4498                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4499
4500                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4501                         ret = -EFAULT;
4502                 else
4503                         ret = retlen;
4504         }
4505         free_cpumask_var(mask);
4506
4507         return ret;
4508 }
4509
4510 /**
4511  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4512  *
4513  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4514  * other threads running on this CPU then this function will return.
4515  */
4516 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4517 {
4518         struct rq *rq = this_rq_lock();
4519
4520         schedstat_inc(rq, yld_count);
4521         current->sched_class->yield_task(rq);
4522
4523         /*
4524          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4525          * no need to preempt or enable interrupts:
4526          */
4527         __release(rq->lock);
4528         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4529         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4530         sched_preempt_enable_no_resched();
4531
4532         schedule();
4533
4534         return 0;
4535 }
4536
4537 static inline int should_resched(void)
4538 {
4539         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4540 }
4541
4542 static void __cond_resched(void)
4543 {
4544         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4545         __schedule();
4546         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4547 }
4548
4549 int __sched _cond_resched(void)
4550 {
4551         if (should_resched()) {
4552                 __cond_resched();
4553                 return 1;
4554         }
4555         return 0;
4556 }
4557 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4558
4559 /*
4560  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4561  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4562  *
4563  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4564  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4565  * spin_unlock(), once by hand).
4566  */
4567 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4568 {
4569         int resched = should_resched();
4570         int ret = 0;
4571
4572         lockdep_assert_held(lock);
4573
4574         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4575                 spin_unlock(lock);
4576                 if (resched)
4577                         __cond_resched();
4578                 else
4579                         cpu_relax();
4580                 ret = 1;
4581                 spin_lock(lock);
4582         }
4583         return ret;
4584 }
4585 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4586
4587 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4588 {
4589         BUG_ON(!in_softirq());
4590
4591         if (should_resched()) {
4592                 local_bh_enable();
4593                 __cond_resched();
4594                 local_bh_disable();
4595                 return 1;
4596         }
4597         return 0;
4598 }
4599 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4600
4601 /**
4602  * yield - yield the current processor to other threads.
4603  *
4604  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4605  *
4606  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4607  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4608  * it, its already broken.
4609  *
4610  * Typical broken usage is:
4611  *
4612  * while (!event)
4613  *      yield();
4614  *
4615  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4616  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4617  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4618  *
4619  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4620  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4621  * If you still want to use yield(), do not!
4622  */
4623 void __sched yield(void)
4624 {
4625         set_current_state(TASK_RUNNING);
4626         sys_sched_yield();
4627 }
4628 EXPORT_SYMBOL(yield);
4629
4630 /**
4631  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4632  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4633  * processor it's on.
4634  * @p: target task
4635  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4636  *
4637  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4638  * can't go away on us before we can do any checks.
4639  *
4640  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4641  */
4642 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4643 {
4644         struct task_struct *curr = current;
4645         struct rq *rq, *p_rq;
4646         unsigned long flags;
4647         bool yielded = 0;
4648
4649         local_irq_save(flags);
4650         rq = this_rq();
4651
4652 again:
4653         p_rq = task_rq(p);
4654         double_rq_lock(rq, p_rq);
4655         while (task_rq(p) != p_rq) {
4656                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4657                 goto again;
4658         }
4659
4660         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4661                 goto out;
4662
4663         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4664                 goto out;
4665
4666         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4667                 goto out;
4668
4669         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4670         if (yielded) {
4671                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4672                 /*
4673                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4674                  * fairness.
4675                  */
4676                 if (preempt && rq != p_rq)
4677                         resched_task(p_rq->curr);
4678         } else {
4679                 /*
4680                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4681                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4682                  * the next update.
4683                  */
4684                 rq->skip_clock_update = 0;
4685         }
4686
4687 out:
4688         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4689         local_irq_restore(flags);
4690
4691         if (yielded)
4692                 schedule();
4693
4694         return yielded;
4695 }
4696 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4697
4698 /*
4699  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4700  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4701  */
4702 void __sched io_schedule(void)
4703 {
4704         struct rq *rq = raw_rq();
4705
4706         delayacct_blkio_start();
4707         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4708         blk_flush_plug(current);
4709         current->in_iowait = 1;
4710         schedule();
4711         current->in_iowait = 0;
4712         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4713         delayacct_blkio_end();
4714 }
4715 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4716
4717 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4718 {
4719         struct rq *rq = raw_rq();
4720         long ret;
4721
4722         delayacct_blkio_start();
4723         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4724         blk_flush_plug(current);
4725         current->in_iowait = 1;
4726         ret = schedule_timeout(timeout);
4727         current->in_iowait = 0;
4728         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4729         delayacct_blkio_end();
4730         return ret;
4731 }
4732
4733 /**
4734  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4735  * @policy: scheduling class.
4736  *
4737  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4738  * by a given scheduling class.
4739  */
4740 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4741 {
4742         int ret = -EINVAL;
4743
4744         switch (policy) {
4745         case SCHED_FIFO:
4746         case SCHED_RR:
4747                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4748                 break;
4749         case SCHED_NORMAL:
4750         case SCHED_BATCH:
4751         case SCHED_IDLE:
4752                 ret = 0;
4753                 break;
4754         }
4755         return ret;
4756 }
4757
4758 /**
4759  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4760  * @policy: scheduling class.
4761  *
4762  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4763  * by a given scheduling class.
4764  */
4765 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4766 {
4767         int ret = -EINVAL;
4768
4769         switch (policy) {
4770         case SCHED_FIFO:
4771         case SCHED_RR:
4772                 ret = 1;
4773                 break;
4774         case SCHED_NORMAL:
4775         case SCHED_BATCH:
4776         case SCHED_IDLE:
4777                 ret = 0;
4778         }
4779         return ret;
4780 }
4781
4782 /**
4783  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4784  * @pid: pid of the process.
4785  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4786  *
4787  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4788  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4789  */
4790 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4791                 struct timespec __user *, interval)
4792 {
4793         struct task_struct *p;
4794         unsigned int time_slice;
4795         unsigned long flags;
4796         struct rq *rq;
4797         int retval;
4798         struct timespec t;
4799
4800         if (pid < 0)
4801                 return -EINVAL;
4802
4803         retval = -ESRCH;
4804         rcu_read_lock();
4805         p = find_process_by_pid(pid);
4806         if (!p)
4807                 goto out_unlock;
4808
4809         retval = security_task_getscheduler(p);
4810         if (retval)
4811                 goto out_unlock;
4812
4813         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4814         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4815         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4816
4817         rcu_read_unlock();
4818         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4819         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4820         return retval;
4821
4822 out_unlock:
4823         rcu_read_unlock();
4824         return retval;
4825 }
4826
4827 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4828
4829 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4830 {
4831         unsigned long free = 0;
4832         unsigned state;
4833
4834         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4835         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4836                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4837 #if BITS_PER_LONG == 32
4838         if (state == TASK_RUNNING)
4839                 printk(KERN_CONT " running  ");
4840         else
4841                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4842 #else
4843         if (state == TASK_RUNNING)
4844                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4845         else
4846                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4847 #endif
4848 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4849         free = stack_not_used(p);
4850 #endif
4851         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4852                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4853                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4854
4855         show_stack(p, NULL);
4856 }
4857
4858 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4859 {
4860         struct task_struct *g, *p;
4861
4862 #if BITS_PER_LONG == 32
4863         printk(KERN_INFO
4864                 "  task                PC stack   pid father\n");
4865 #else
4866         printk(KERN_INFO
4867                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4868 #endif
4869         rcu_read_lock();
4870         do_each_thread(g, p) {
4871                 /*
4872                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4873                  * console might take a lot of time:
4874                  */
4875                 touch_nmi_watchdog();
4876                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4877                         sched_show_task(p);
4878         } while_each_thread(g, p);
4879
4880         touch_all_softlockup_watchdogs();
4881
4882 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4883         sysrq_sched_debug_show();
4884 #endif
4885         rcu_read_unlock();
4886         /*
4887          * Only show locks if all tasks are dumped:
4888          */
4889         if (!state_filter)
4890                 debug_show_all_locks();
4891 }
4892
4893 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4894 {
4895         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4896 }
4897
4898 /**
4899  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4900  * @idle: task in question
4901  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4902  *
4903  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4904  * flag, to make booting more robust.
4905  */
4906 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4907 {
4908         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4909         unsigned long flags;
4910
4911         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4912
4913         __sched_fork(idle);
4914         idle->state = TASK_RUNNING;
4915         idle->se.exec_start = sched_clock();
4916
4917         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4918         /*
4919          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4920          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4921          * lockdep check in task_group() will fail.
4922          *
4923          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4924          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4925          *
4926          * Silence PROVE_RCU
4927          */
4928         rcu_read_lock();
4929         __set_task_cpu(idle, cpu);
4930         rcu_read_unlock();
4931
4932         rq->curr = rq->idle = idle;
4933 #if defined(CONFIG_SMP)
4934         idle->on_cpu = 1;
4935 #endif
4936         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4937
4938         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4939         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4940
4941         /*
4942          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4943          */
4944         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4945         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4946 #if defined(CONFIG_SMP)
4947         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4948 #endif
4949 }
4950
4951 #ifdef CONFIG_SMP
4952 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4953 {
4954         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4955                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4956
4957         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4958         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4959 }
4960
4961 /*
4962  * This is how migration works:
4963  *
4964  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4965  *    stop_one_cpu().
4966  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4967  *    off the CPU)
4968  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4969  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4970  *    it and puts it into the right queue.
4971  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4972  *    is done.
4973  */
4974
4975 /*
4976  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4977  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4978  * is removed from the allowed bitmask.
4979  *
4980  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4981  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4982  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4983  */
4984 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4985 {
4986         unsigned long flags;
4987         struct rq *rq;
4988         unsigned int dest_cpu;
4989         int ret = 0;
4990
4991         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4992
4993         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4994                 goto out;
4995
4996         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4997                 ret = -EINVAL;
4998                 goto out;
4999         }
5000
5001         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
5002                 ret = -EINVAL;
5003                 goto out;
5004         }
5005
5006         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
5007
5008         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5009         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5010                 goto out;
5011
5012         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5013         if (p->on_rq) {
5014                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5015                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5016                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5017                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5018                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5019                 return 0;
5020         }
5021 out:
5022         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5023
5024         return ret;
5025 }
5026 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5027
5028 /*
5029  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5030  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5031  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5032  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5033  *
5034  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5035  * as the task is no longer on this CPU.
5036  *
5037  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5038  */
5039 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5040 {
5041         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5042         int ret = 0;
5043
5044         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5045                 return ret;
5046
5047         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5048         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5049
5050         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5051         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5052         /* Already moved. */
5053         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5054                 goto done;
5055         /* Affinity changed (again). */
5056         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5057                 goto fail;
5058
5059         /*
5060          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5061          * placed properly.
5062          */
5063         if (p->on_rq) {
5064                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5065                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5066                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5067                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5068         }
5069 done:
5070         ret = 1;
5071 fail:
5072         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5073         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5074         return ret;
5075 }
5076
5077 /*
5078  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5079  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5080  * 'pushing' onto another runqueue.
5081  */
5082 static int migration_cpu_stop(void *data)
5083 {
5084         struct migration_arg *arg = data;
5085
5086         /*
5087          * The original target cpu might have gone down and we might
5088          * be on another cpu but it doesn't matter.
5089          */
5090         local_irq_disable();
5091         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5092         local_irq_enable();
5093         return 0;
5094 }
5095
5096 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5097
5098 /*
5099  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5100  * offline.
5101  */
5102 void idle_task_exit(void)
5103 {
5104         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5105
5106         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5107
5108         if (mm != &init_mm)
5109                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5110         mmdrop(mm);
5111 }
5112
5113 /*
5114  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5115  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5116  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5117  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5118  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5119  */
5120 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5121 {
5122         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5123
5124         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5125         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5126 }
5127
5128 /*
5129  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5130  */
5131 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5132 {
5133         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5134         rq->calc_load_active = 0;
5135 }
5136
5137 /*
5138  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5139  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5140  *
5141  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5142  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5143  * because of lock validation efforts.
5144  */
5145 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5146 {
5147         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5148         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5149         int dest_cpu;
5150
5151         /*
5152          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5153          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5154          *
5155          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5156          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5157          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5158          * done here.
5159          */
5160         rq->stop = NULL;
5161
5162         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5163         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5164
5165         for ( ; ; ) {
5166                 /*
5167                  * There's this thread running, bail when that's the only
5168                  * remaining thread.
5169                  */
5170                 if (rq->nr_running == 1)
5171                         break;
5172
5173                 next = pick_next_task(rq);
5174                 BUG_ON(!next);
5175                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5176
5177                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5178                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5179                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5180
5181                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5182
5183                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5184         }
5185
5186         rq->stop = stop;
5187 }
5188
5189 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5190
5191 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5192
5193 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5194         {
5195                 .procname       = "sched_domain",
5196                 .mode           = 0555,
5197         },
5198         {}
5199 };
5200
5201 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5202         {
5203                 .procname       = "kernel",
5204                 .mode           = 0555,
5205                 .child          = sd_ctl_dir,
5206         },
5207         {}
5208 };
5209
5210 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5211 {
5212         struct ctl_table *entry =
5213                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5214
5215         return entry;
5216 }
5217
5218 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5219 {
5220         struct ctl_table *entry;
5221
5222         /*
5223          * In the intermediate directories, both the child directory and
5224          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5225          * will always be set. In the lowest directory the names are
5226          * static strings and all have proc handlers.
5227          */
5228         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5229                 if (entry->child)
5230                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5231                 if (entry->proc_handler == NULL)
5232                         kfree(entry->procname);
5233         }
5234
5235         kfree(*tablep);
5236         *tablep = NULL;
5237 }
5238
5239 static void
5240 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5241                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5242                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5243 {
5244         entry->procname = procname;
5245         entry->data = data;
5246         entry->maxlen = maxlen;
5247         entry->mode = mode;
5248         entry->proc_handler = proc_handler;
5249 }
5250
5251 static struct ctl_table *
5252 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5253 {
5254         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5255
5256         if (table == NULL)
5257                 return NULL;
5258
5259         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5260                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5261         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5262                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5263         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5264                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5265         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5266                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5267         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5268                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5269         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5270                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5271         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5272                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5273         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5274                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5275         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5276                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5277         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5278                 &sd->cache_nice_tries,
5279                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5280         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5281                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5282         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5283                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5284         /* &table[12] is terminator */
5285
5286         return table;
5287 }
5288
5289 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5290 {
5291         struct ctl_table *entry, *table;
5292         struct sched_domain *sd;
5293         int domain_num = 0, i;
5294         char buf[32];
5295
5296         for_each_domain(cpu, sd)
5297                 domain_num++;
5298         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5299         if (table == NULL)
5300                 return NULL;
5301
5302         i = 0;
5303         for_each_domain(cpu, sd) {
5304                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5305                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5306                 entry->mode = 0555;
5307                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5308                 entry++;
5309                 i++;
5310         }
5311         return table;
5312 }
5313
5314 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5315 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5316 {
5317         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5318         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5319         char buf[32];
5320
5321         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5322         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5323
5324         if (entry == NULL)
5325                 return;
5326
5327         for_each_possible_cpu(i) {
5328                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5329                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5330                 entry->mode = 0555;
5331                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5332                 entry++;
5333         }
5334
5335         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5336         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5337 }
5338
5339 /* may be called multiple times per register */
5340 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5341 {
5342         if (sd_sysctl_header)
5343                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5344         sd_sysctl_header = NULL;
5345         if (sd_ctl_dir[0].child)
5346                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5347 }
5348 #else
5349 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5350 {
5351 }
5352 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5353 {
5354 }
5355 #endif
5356
5357 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5358 {
5359         if (!rq->online) {
5360                 const struct sched_class *class;
5361
5362                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5363                 rq->online = 1;
5364
5365                 for_each_class(class) {
5366                         if (class->rq_online)
5367                                 class->rq_online(rq);
5368                 }
5369         }
5370 }
5371
5372 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5373 {
5374         if (rq->online) {
5375                 const struct sched_class *class;
5376
5377                 for_each_class(class) {
5378                         if (class->rq_offline)
5379                                 class->rq_offline(rq);
5380                 }
5381
5382                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5383                 rq->online = 0;
5384         }
5385 }
5386
5387 /*
5388  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5389  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5390  */
5391 static int __cpuinit
5392 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5393 {
5394         int cpu = (long)hcpu;
5395         unsigned long flags;
5396         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5397
5398         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5399
5400         case CPU_UP_PREPARE:
5401                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5402                 break;
5403
5404         case CPU_ONLINE:
5405                 /* Update our root-domain */
5406                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5407                 if (rq->rd) {
5408                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5409
5410                         set_rq_online(rq);
5411                 }
5412                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5413                 break;
5414
5415 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5416         case CPU_DYING:
5417                 sched_ttwu_pending();
5418                 /* Update our root-domain */
5419                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5420                 if (rq->rd) {
5421                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5422                         set_rq_offline(rq);
5423                 }
5424                 migrate_tasks(cpu);
5425                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5426                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5427
5428                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5429                 calc_global_load_remove(rq);
5430                 break;
5431 #endif
5432         }
5433
5434         update_max_interval();
5435
5436         return NOTIFY_OK;
5437 }
5438
5439 /*
5440  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5441  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5442  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5443  */
5444 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5445         .notifier_call = migration_call,
5446         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5447 };
5448
5449 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5450                                       unsigned long action, void *hcpu)
5451 {
5452         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5453         case CPU_STARTING:
5454         case CPU_DOWN_FAILED:
5455                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5456                 return NOTIFY_OK;
5457         default:
5458                 return NOTIFY_DONE;
5459         }
5460 }
5461
5462 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5463                                         unsigned long action, void *hcpu)
5464 {
5465         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5466         case CPU_DOWN_PREPARE:
5467                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5468                 return NOTIFY_OK;
5469         default:
5470                 return NOTIFY_DONE;
5471         }
5472 }
5473
5474 static int __init migration_init(void)
5475 {
5476         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5477         int err;
5478
5479         /* Initialize migration for the boot CPU */
5480         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5481         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5482         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5483         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5484
5485         /* Register cpu active notifiers */
5486         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5487         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5488
5489         return 0;
5490 }
5491 early_initcall(migration_init);
5492 #endif
5493
5494 #ifdef CONFIG_SMP
5495
5496 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5497
5498 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5499
5500 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5501
5502 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5503 {
5504         sched_domain_debug_enabled = 1;
5505
5506         return 0;
5507 }
5508 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5509
5510 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5511                                   struct cpumask *groupmask)
5512 {
5513         struct sched_group *group = sd->groups;
5514         char str[256];
5515
5516         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5517         cpumask_clear(groupmask);
5518
5519         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5520
5521         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5522                 printk("does not load-balance\n");
5523                 if (sd->parent)
5524                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5525                                         " has parent");
5526                 return -1;
5527         }
5528
5529         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5530
5531         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5532                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5533                                 "CPU%d\n", cpu);
5534         }
5535         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5536                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5537                                 " CPU%d\n", cpu);
5538         }
5539
5540         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5541         do {
5542                 if (!group) {
5543                         printk("\n");
5544                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5545                         break;
5546                 }
5547
5548                 if (!group->sgp->power) {
5549                         printk(KERN_CONT "\n");
5550                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5551                                         "set\n");
5552                         break;
5553                 }
5554
5555                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5556                         printk(KERN_CONT "\n");
5557                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5558                         break;
5559                 }
5560
5561                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5562                         printk(KERN_CONT "\n");
5563                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5564                         break;
5565                 }
5566
5567                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5568
5569                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5570
5571                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5572                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5573                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5574                                 group->sgp->power);
5575                 }
5576
5577                 group = group->next;
5578         } while (group != sd->groups);
5579         printk(KERN_CONT "\n");
5580
5581         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5582                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5583
5584         if (sd->parent &&
5585             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5586                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5587                         "of domain->span\n");
5588         return 0;
5589 }
5590
5591 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5592 {
5593         int level = 0;
5594
5595         if (!sched_domain_debug_enabled)
5596                 return;
5597
5598         if (!sd) {
5599                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5600                 return;
5601         }
5602
5603         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5604
5605         for (;;) {
5606                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5607                         break;
5608                 level++;
5609                 sd = sd->parent;
5610                 if (!sd)
5611                         break;
5612         }
5613 }
5614 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5615 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5616 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5617
5618 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5619 {
5620         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5621                 return 1;
5622
5623         /* Following flags need at least 2 groups */
5624         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5625                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5626                          SD_BALANCE_FORK |
5627                          SD_BALANCE_EXEC |
5628                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5629                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5630                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5631                         return 0;
5632         }
5633
5634         /* Following flags don't use groups */
5635         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5636                 return 0;
5637
5638         return 1;
5639 }
5640
5641 static int
5642 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5643 {
5644         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5645
5646         if (sd_degenerate(parent))
5647                 return 1;
5648
5649         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5650                 return 0;
5651
5652         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5653         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5654                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5655                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5656                                 SD_BALANCE_FORK |
5657                                 SD_BALANCE_EXEC |
5658                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5659                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5660                 if (nr_node_ids == 1)
5661                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5662         }
5663         if (~cflags & pflags)
5664                 return 0;
5665
5666         return 1;
5667 }
5668
5669 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5670 {
5671         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5672
5673         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5674         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5675         free_cpumask_var(rd->online);
5676         free_cpumask_var(rd->span);
5677         kfree(rd);
5678 }
5679
5680 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5681 {
5682         struct root_domain *old_rd = NULL;
5683         unsigned long flags;
5684
5685         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5686
5687         if (rq->rd) {
5688                 old_rd = rq->rd;
5689
5690                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5691                         set_rq_offline(rq);
5692
5693                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5694
5695                 /*
5696                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5697                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5698                  * in this function:
5699                  */
5700                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5701                         old_rd = NULL;
5702         }
5703
5704         atomic_inc(&rd->refcount);
5705         rq->rd = rd;
5706
5707         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5708         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5709                 set_rq_online(rq);
5710
5711         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5712
5713         if (old_rd)
5714                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5715 }
5716
5717 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5718 {
5719         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5720
5721         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5722                 goto out;
5723         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5724                 goto free_span;
5725         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5726                 goto free_online;
5727
5728         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5729                 goto free_rto_mask;
5730         return 0;
5731
5732 free_rto_mask:
5733         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5734 free_online:
5735         free_cpumask_var(rd->online);
5736 free_span:
5737         free_cpumask_var(rd->span);
5738 out:
5739         return -ENOMEM;
5740 }
5741
5742 /*
5743  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5744  * members (mimicking the global state we have today).
5745  */
5746 struct root_domain def_root_domain;
5747
5748 static void init_defrootdomain(void)
5749 {
5750         init_rootdomain(&def_root_domain);
5751
5752         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5753 }
5754
5755 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5756 {
5757         struct root_domain *rd;
5758
5759         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5760         if (!rd)
5761                 return NULL;
5762
5763         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5764                 kfree(rd);
5765                 return NULL;
5766         }
5767
5768         return rd;
5769 }
5770
5771 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5772 {
5773         struct sched_group *tmp, *first;
5774
5775         if (!sg)
5776                 return;
5777
5778         first = sg;
5779         do {
5780                 tmp = sg->next;
5781
5782                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5783                         kfree(sg->sgp);
5784
5785                 kfree(sg);
5786                 sg = tmp;
5787         } while (sg != first);
5788 }
5789
5790 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5791 {
5792         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5793
5794         /*
5795          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5796          * nuke them all.
5797          */
5798         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5799                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5800         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5801                 kfree(sd->groups->sgp);
5802                 kfree(sd->groups);
5803         }
5804         kfree(sd);
5805 }
5806
5807 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5808 {
5809         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5810 }
5811
5812 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5813 {
5814         for (; sd; sd = sd->parent)
5815                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5816 }
5817
5818 /*
5819  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5820  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5821  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5822  *
5823  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5824  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5825  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5826  */
5827 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5828 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5829
5830 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5831 {
5832         struct sched_domain *sd;
5833         int id = cpu;
5834
5835         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5836         if (sd)
5837                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5838
5839         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5840         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5841 }
5842
5843 /*
5844  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5845  * hold the hotplug lock.
5846  */
5847 static void
5848 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5849 {
5850         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5851         struct sched_domain *tmp;
5852
5853         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5854         for (tmp = sd; tmp; ) {
5855                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5856                 if (!parent)
5857                         break;
5858
5859                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5860                         tmp->parent = parent->parent;
5861                         if (parent->parent)
5862                                 parent->parent->child = tmp;
5863                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5864                 } else
5865                         tmp = tmp->parent;
5866         }
5867
5868         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5869                 tmp = sd;
5870                 sd = sd->parent;
5871                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5872                 if (sd)
5873                         sd->child = NULL;
5874         }
5875
5876         sched_domain_debug(sd, cpu);
5877
5878         rq_attach_root(rq, rd);
5879         tmp = rq->sd;
5880         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5881         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5882
5883         update_top_cache_domain(cpu);
5884 }
5885
5886 /* cpus with isolated domains */
5887 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5888
5889 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5890 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5891 {
5892         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5893         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5894         return 1;
5895 }
5896
5897 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5898
5899 #ifdef CONFIG_NUMA
5900
5901 /**
5902  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5903  * @node: node whose sched_domain we're building
5904  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5905  *
5906  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5907  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5908  *
5909  * Should use nodemask_t.
5910  */
5911 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5912 {
5913         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5914
5915         min_val = INT_MAX;
5916
5917         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5918                 /* Start at @node */
5919                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5920
5921                 if (!nr_cpus_node(n))
5922                         continue;
5923
5924                 /* Skip already used nodes */
5925                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5926                         continue;
5927
5928                 /* Simple min distance search */
5929                 val = node_distance(node, n);
5930
5931                 if (val < min_val) {
5932                         min_val = val;
5933                         best_node = n;
5934                 }
5935         }
5936
5937         if (best_node != -1)
5938                 node_set(best_node, *used_nodes);
5939         return best_node;
5940 }
5941
5942 /**
5943  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5944  * @node: node whose cpumask we're constructing
5945  * @span: resulting cpumask
5946  *
5947  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5948  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5949  * out optimally.
5950  */
5951 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5952 {
5953         nodemask_t used_nodes;
5954         int i;
5955
5956         cpumask_clear(span);
5957         nodes_clear(used_nodes);
5958
5959         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5960         node_set(node, used_nodes);
5961
5962         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5963                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5964                 if (next_node < 0)
5965                         break;
5966                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5967         }
5968 }
5969
5970 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5971 {
5972         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5973
5974         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5975
5976         return sched_domains_tmpmask;
5977 }
5978
5979 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5980 {
5981         return cpu_possible_mask;
5982 }
5983 #endif /* CONFIG_NUMA */
5984
5985 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5986 {
5987         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5988 }
5989
5990 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5991
5992 struct sd_data {
5993         struct sched_domain **__percpu sd;
5994         struct sched_group **__percpu sg;
5995         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5996 };
5997
5998 struct s_data {
5999         struct sched_domain ** __percpu sd;
6000         struct root_domain      *rd;
6001 };
6002
6003 enum s_alloc {
6004         sa_rootdomain,
6005         sa_sd,
6006         sa_sd_storage,
6007         sa_none,
6008 };
6009
6010 struct sched_domain_topology_level;
6011
6012 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6013 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6014
6015 #define SDTL_OVERLAP    0x01
6016
6017 struct sched_domain_topology_level {
6018         sched_domain_init_f init;
6019         sched_domain_mask_f mask;
6020         int                 flags;
6021         struct sd_data      data;
6022 };
6023
6024 static int
6025 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6026 {
6027         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6028         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6029         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6030         struct sd_data *sdd = sd->private;
6031         struct sched_domain *child;
6032         int i;
6033
6034         cpumask_clear(covered);
6035
6036         for_each_cpu(i, span) {
6037                 struct cpumask *sg_span;
6038
6039                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6040                         continue;
6041
6042                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6043                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6044
6045                 if (!sg)
6046                         goto fail;
6047
6048                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6049
6050                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6051                 if (child->child) {
6052                         child = child->child;
6053                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6054                 } else
6055                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6056
6057                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6058
6059                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
6060                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
6061
6062                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
6063                         groups = sg;
6064
6065                 if (!first)
6066                         first = sg;
6067                 if (last)
6068                         last->next = sg;
6069                 last = sg;
6070                 last->next = first;
6071         }
6072         sd->groups = groups;
6073
6074         return 0;
6075
6076 fail:
6077         free_sched_groups(first, 0);
6078
6079         return -ENOMEM;
6080 }
6081
6082 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6083 {
6084         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6085         struct sched_domain *child = sd->child;
6086
6087         if (child)
6088                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6089
6090         if (sg) {
6091                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6092                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6093                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6094         }
6095
6096         return cpu;
6097 }
6098
6099 /*
6100  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6101  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6102  * and ->cpu_power to 0.
6103  *
6104  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6105  */
6106 static int
6107 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6108 {
6109         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6110         struct sd_data *sdd = sd->private;
6111         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6112         struct cpumask *covered;
6113         int i;
6114
6115         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6116         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6117
6118         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6119                 return 0;
6120
6121         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6122         covered = sched_domains_tmpmask;
6123
6124         cpumask_clear(covered);
6125
6126         for_each_cpu(i, span) {
6127                 struct sched_group *sg;
6128                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6129                 int j;
6130
6131                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6132                         continue;
6133
6134                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6135                 sg->sgp->power = 0;
6136
6137                 for_each_cpu(j, span) {
6138                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6139                                 continue;
6140
6141                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6142                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6143                 }
6144
6145                 if (!first)
6146                         first = sg;
6147                 if (last)
6148                         last->next = sg;
6149                 last = sg;
6150         }
6151         last->next = first;
6152
6153         return 0;
6154 }
6155
6156 /*
6157  * Initialize sched groups cpu_power.
6158  *
6159  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6160  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6161  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6162  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6163  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6164  * less cpu_power.
6165  */
6166 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6167 {
6168         struct sched_group *sg = sd->groups;
6169
6170         WARN_ON(!sd || !sg);
6171
6172         do {
6173                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6174                 sg = sg->next;
6175         } while (sg != sd->groups);
6176
6177         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6178                 return;
6179
6180         update_group_power(sd, cpu);
6181         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6182 }
6183
6184 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6185 {
6186        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6187 }
6188
6189 /*
6190  * Initializers for schedule domains
6191  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6192  */
6193
6194 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6195 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6196 #else
6197 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6198 #endif
6199
6200 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6201 static noinline struct sched_domain *                                   \
6202 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6203 {                                                                       \
6204         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6205         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6206         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6207         sd->private = &tl->data;                                        \
6208         return sd;                                                      \
6209 }
6210
6211 SD_INIT_FUNC(CPU)
6212 #ifdef CONFIG_NUMA
6213  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6214  SD_INIT_FUNC(NODE)
6215 #endif
6216 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6217  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6218 #endif
6219 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6220  SD_INIT_FUNC(MC)
6221 #endif
6222 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6223  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6224 #endif
6225
6226 static int default_relax_domain_level = -1;
6227 int sched_domain_level_max;
6228
6229 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6230 {
6231         unsigned long val;
6232
6233         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6234         if (val < sched_domain_level_max)
6235                 default_relax_domain_level = val;
6236
6237         return 1;
6238 }
6239 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6240
6241 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6242                                  struct sched_domain_attr *attr)
6243 {
6244         int request;
6245
6246         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6247                 if (default_relax_domain_level < 0)
6248                         return;
6249                 else
6250                         request = default_relax_domain_level;
6251         } else
6252                 request = attr->relax_domain_level;
6253         if (request < sd->level) {
6254                 /* turn off idle balance on this domain */
6255                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6256         } else {
6257                 /* turn on idle balance on this domain */
6258                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6259         }
6260 }
6261
6262 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6263 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6264
6265 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6266                                  const struct cpumask *cpu_map)
6267 {
6268         switch (what) {
6269         case sa_rootdomain:
6270                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6271                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6272         case sa_sd:
6273                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6274         case sa_sd_storage:
6275                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6276         case sa_none:
6277                 break;
6278         }
6279 }
6280
6281 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6282                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6283 {
6284         memset(d, 0, sizeof(*d));
6285
6286         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6287                 return sa_sd_storage;
6288         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6289         if (!d->sd)
6290                 return sa_sd_storage;
6291         d->rd = alloc_rootdomain();
6292         if (!d->rd)
6293                 return sa_sd;
6294         return sa_rootdomain;
6295 }
6296
6297 /*
6298  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6299  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6300  * will not free the data we're using.
6301  */
6302 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6303 {
6304         struct sd_data *sdd = sd->private;
6305
6306         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6307         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6308
6309         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6310                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6311
6312         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6313                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6314 }
6315
6316 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6317 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6318 {
6319         return topology_thread_cpumask(cpu);
6320 }
6321 #endif
6322
6323 /*
6324  * Topology list, bottom-up.
6325  */
6326 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6327 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6328         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6329 #endif
6330 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6331         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6332 #endif
6333 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6334         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6335 #endif
6336         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6337 #ifdef CONFIG_NUMA
6338         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6339         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6340 #endif
6341         { NULL, },
6342 };
6343
6344 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6345
6346 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6347 {
6348         struct sched_domain_topology_level *tl;
6349         int j;
6350
6351         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6352                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6353
6354                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6355                 if (!sdd->sd)
6356                         return -ENOMEM;
6357
6358                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6359                 if (!sdd->sg)
6360                         return -ENOMEM;
6361
6362                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6363                 if (!sdd->sgp)
6364                         return -ENOMEM;
6365
6366                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6367                         struct sched_domain *sd;
6368                         struct sched_group *sg;
6369                         struct sched_group_power *sgp;
6370
6371                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6372                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6373                         if (!sd)
6374                                 return -ENOMEM;
6375
6376                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6377
6378                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6379                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6380                         if (!sg)
6381                                 return -ENOMEM;
6382
6383                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6384
6385                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6386                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6387                         if (!sgp)
6388                                 return -ENOMEM;
6389
6390                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6391                 }
6392         }
6393
6394         return 0;
6395 }
6396
6397 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6398 {
6399         struct sched_domain_topology_level *tl;
6400         int j;
6401
6402         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6403                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6404
6405                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6406                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6407                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6408                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
6409                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6410                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6411                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6412                 }
6413                 free_percpu(sdd->sd);
6414                 free_percpu(sdd->sg);
6415                 free_percpu(sdd->sgp);
6416         }
6417 }
6418
6419 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6420                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6421                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6422                 int cpu)
6423 {
6424         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6425         if (!sd)
6426                 return child;
6427
6428         set_domain_attribute(sd, attr);
6429         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6430         if (child) {
6431                 sd->level = child->level + 1;
6432                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6433                 child->parent = sd;
6434         }
6435         sd->child = child;
6436
6437         return sd;
6438 }
6439
6440 /*
6441  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6442  * to the individual cpus
6443  */
6444 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6445                                struct sched_domain_attr *attr)
6446 {
6447         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6448         struct sched_domain *sd;
6449         struct s_data d;
6450         int i, ret = -ENOMEM;
6451
6452         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6453         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6454                 goto error;
6455
6456         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6457         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6458                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6459
6460                 sd = NULL;
6461                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6462                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6463                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6464                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6465                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6466                                 break;
6467                 }
6468
6469                 while (sd->child)
6470                         sd = sd->child;
6471
6472                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6473         }
6474
6475         /* Build the groups for the domains */
6476         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6477                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6478                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6479                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6480                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6481                                         goto error;
6482                         } else {
6483                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6484                                         goto error;
6485                         }
6486                 }
6487         }
6488
6489         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6490         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6491                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6492                         continue;
6493
6494                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6495                         claim_allocations(i, sd);
6496                         init_sched_groups_power(i, sd);
6497                 }
6498         }
6499
6500         /* Attach the domains */
6501         rcu_read_lock();
6502         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6503                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6504                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6505         }
6506         rcu_read_unlock();
6507
6508         ret = 0;
6509 error:
6510         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6511         return ret;
6512 }
6513
6514 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6515 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6516 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6517                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6518
6519 /*
6520  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6521  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6522  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6523  */
6524 static cpumask_var_t fallback_doms;
6525
6526 /*
6527  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6528  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6529  * or 0 if it stayed the same.
6530  */
6531 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6532 {
6533         return 0;
6534 }
6535
6536 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6537 {
6538         int i;
6539         cpumask_var_t *doms;
6540
6541         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6542         if (!doms)
6543                 return NULL;
6544         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6545                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6546                         free_sched_domains(doms, i);
6547                         return NULL;
6548                 }
6549         }
6550         return doms;
6551 }
6552
6553 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6554 {
6555         unsigned int i;
6556         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6557                 free_cpumask_var(doms[i]);
6558         kfree(doms);
6559 }
6560
6561 /*
6562  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6563  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6564  * exclude other special cases in the future.
6565  */
6566 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6567 {
6568         int err;
6569
6570         arch_update_cpu_topology();
6571         ndoms_cur = 1;
6572         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6573         if (!doms_cur)
6574                 doms_cur = &fallback_doms;
6575         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6576         dattr_cur = NULL;
6577         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6578         register_sched_domain_sysctl();
6579
6580         return err;
6581 }
6582
6583 /*
6584  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6585  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6586  */
6587 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6588 {
6589         int i;
6590
6591         rcu_read_lock();
6592         for_each_cpu(i, cpu_map)
6593                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6594         rcu_read_unlock();
6595 }
6596
6597 /* handle null as "default" */
6598 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6599                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6600 {
6601         struct sched_domain_attr tmp;
6602
6603         /* fast path */
6604         if (!new && !cur)
6605                 return 1;
6606
6607         tmp = SD_ATTR_INIT;
6608         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6609                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6610                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6611 }
6612
6613 /*
6614  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6615  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6616  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6617  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6618  *
6619  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6620  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6621  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6622  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6623  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6624  * it as it is.
6625  *
6626  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6627  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6628  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6629  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6630  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6631  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6632  *
6633  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6634  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6635  * and it will not create the default domain.
6636  *
6637  * Call with hotplug lock held
6638  */
6639 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6640                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6641 {
6642         int i, j, n;
6643         int new_topology;
6644
6645         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6646
6647         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6648         unregister_sched_domain_sysctl();
6649
6650         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6651         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6652
6653         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6654
6655         /* Destroy deleted domains */
6656         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6657                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6658                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6659                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6660                                 goto match1;
6661                 }
6662                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6663                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6664 match1:
6665                 ;
6666         }
6667
6668         if (doms_new == NULL) {
6669                 ndoms_cur = 0;
6670                 doms_new = &fallback_doms;
6671                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6672                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6673         }
6674
6675         /* Build new domains */
6676         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6677                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6678                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6679                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6680                                 goto match2;
6681                 }
6682                 /* no match - add a new doms_new */
6683                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6684 match2:
6685                 ;
6686         }
6687
6688         /* Remember the new sched domains */
6689         if (doms_cur != &fallback_doms)
6690                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6691         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6692         doms_cur = doms_new;
6693         dattr_cur = dattr_new;
6694         ndoms_cur = ndoms_new;
6695
6696         register_sched_domain_sysctl();
6697
6698         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6699 }
6700
6701 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6702 static void reinit_sched_domains(void)
6703 {
6704         get_online_cpus();
6705
6706         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6707         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6708
6709         rebuild_sched_domains();
6710         put_online_cpus();
6711 }
6712
6713 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6714 {
6715         unsigned int level = 0;
6716
6717         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6718                 return -EINVAL;
6719
6720         /*
6721          * level is always be positive so don't check for
6722          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6723          * What happens on 0 or 1 byte write,
6724          * need to check for count as well?
6725          */
6726
6727         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6728                 return -EINVAL;
6729
6730         if (smt)
6731                 sched_smt_power_savings = level;
6732         else
6733                 sched_mc_power_savings = level;
6734
6735         reinit_sched_domains();
6736
6737         return count;
6738 }
6739
6740 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6741 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct device *dev,
6742                                            struct device_attribute *attr,
6743                                            char *buf)
6744 {
6745         return sprintf(buf, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6746 }
6747 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct device *dev,
6748                                             struct device_attribute *attr,
6749                                             const char *buf, size_t count)
6750 {
6751         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6752 }
6753 static DEVICE_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6754                    sched_mc_power_savings_show,
6755                    sched_mc_power_savings_store);
6756 #endif
6757
6758 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6759 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct device *dev,
6760                                             struct device_attribute *attr,
6761                                             char *buf)
6762 {
6763         return sprintf(buf, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6764 }
6765 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct device *dev,
6766                                             struct device_attribute *attr,
6767                                              const char *buf, size_t count)
6768 {
6769         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6770 }
6771 static DEVICE_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6772                    sched_smt_power_savings_show,
6773                    sched_smt_power_savings_store);
6774 #endif
6775
6776 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct device *dev)
6777 {
6778         int err = 0;
6779
6780 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6781         if (smt_capable())
6782                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_smt_power_savings);
6783 #endif
6784 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6785         if (!err && mc_capable())
6786                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_mc_power_savings);
6787 #endif
6788         return err;
6789 }
6790 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6791
6792 /*
6793  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6794  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6795  * around partition_sched_domains().
6796  */
6797 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6798                              void *hcpu)
6799 {
6800         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6801         case CPU_ONLINE:
6802         case CPU_DOWN_FAILED:
6803                 cpuset_update_active_cpus();
6804                 return NOTIFY_OK;
6805         default:
6806                 return NOTIFY_DONE;
6807         }
6808 }
6809
6810 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6811                                void *hcpu)
6812 {
6813         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6814         case CPU_DOWN_PREPARE:
6815                 cpuset_update_active_cpus();
6816                 return NOTIFY_OK;
6817         default:
6818                 return NOTIFY_DONE;
6819         }
6820 }
6821
6822 void __init sched_init_smp(void)
6823 {
6824         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6825
6826         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6827         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6828
6829         get_online_cpus();
6830         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6831         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6832         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6833         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6834                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6835         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6836         put_online_cpus();
6837
6838         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6839         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6840
6841         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6842         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6843
6844         init_hrtick();
6845
6846         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6847         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6848                 BUG();
6849         sched_init_granularity();
6850         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6851
6852         init_sched_rt_class();
6853 }
6854 #else
6855 void __init sched_init_smp(void)
6856 {
6857         sched_init_granularity();
6858 }
6859 #endif /* CONFIG_SMP */
6860
6861 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6862
6863 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6864 {
6865         return in_lock_functions(addr) ||
6866                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6867                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6868 }
6869
6870 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6871 struct task_group root_task_group;
6872 #endif
6873
6874 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6875
6876 void __init sched_init(void)
6877 {
6878         int i, j;
6879         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6880
6881 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6882         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6883 #endif
6884 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6885         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6886 #endif
6887 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6888         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6889 #endif
6890         if (alloc_size) {
6891                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6892
6893 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6894                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6895                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6896
6897                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6898                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6899
6900 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6901 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6902                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6903                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6904
6905                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6906                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6907
6908 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6909 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6910                 for_each_possible_cpu(i) {
6911                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6912                         ptr += cpumask_size();
6913                 }
6914 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6915         }
6916
6917 #ifdef CONFIG_SMP
6918         init_defrootdomain();
6919 #endif
6920
6921         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6922                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6923
6924 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6925         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6926                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6927 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6928
6929 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6930         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6931         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6932         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6933         autogroup_init(&init_task);
6934
6935 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6936
6937 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6938         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6939         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6940         /* Too early, not expected to fail */
6941         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6942 #endif
6943         for_each_possible_cpu(i) {
6944                 struct rq *rq;
6945
6946                 rq = cpu_rq(i);
6947                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6948                 rq->nr_running = 0;
6949                 rq->calc_load_active = 0;
6950                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6951                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6952                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6953 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6954                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6955                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6956                 /*
6957                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6958                  *
6959                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6960                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6961                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6962                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6963                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6964                  * (se->load.weight).
6965                  *
6966                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6967                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6968                  * then A0's share of the cpu resource is:
6969                  *
6970                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6971                  *
6972                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6973                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6974                  */
6975                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6976                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6977 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6978
6979                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6980 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6981                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6982                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6983 #endif
6984
6985                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6986                         rq->cpu_load[j] = 0;
6987
6988                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6989
6990 #ifdef CONFIG_SMP
6991                 rq->sd = NULL;
6992                 rq->rd = NULL;
6993                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6994                 rq->post_schedule = 0;
6995                 rq->active_balance = 0;
6996                 rq->next_balance = jiffies;
6997                 rq->push_cpu = 0;
6998                 rq->cpu = i;
6999                 rq->online = 0;
7000                 rq->idle_stamp = 0;
7001                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7002
7003                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7004
7005                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7006 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7007                 rq->nohz_flags = 0;
7008 #endif
7009 #endif
7010                 init_rq_hrtick(rq);
7011                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7012         }
7013
7014         set_load_weight(&init_task);
7015
7016 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7017         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7018 #endif
7019
7020 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7021         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
7022 #endif
7023
7024         /*
7025          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7026          */
7027         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7028         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7029
7030         /*
7031          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7032          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7033          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7034          * when this runqueue becomes "idle".
7035          */
7036         init_idle(current, smp_processor_id());
7037
7038         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7039
7040         /*
7041          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7042          */
7043         current->sched_class = &fair_sched_class;
7044
7045 #ifdef CONFIG_SMP
7046         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7047         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7048         if (cpu_isolated_map == NULL)
7049                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7050 #endif
7051         init_sched_fair_class();
7052
7053         scheduler_running = 1;
7054 }
7055
7056 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7057 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7058 {
7059         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7060
7061         return (nested == preempt_offset);
7062 }
7063
7064 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7065 {
7066         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7067
7068         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7069         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7070             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7071                 return;
7072         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7073                 return;
7074         prev_jiffy = jiffies;
7075
7076         printk(KERN_ERR
7077                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7078                         file, line);
7079         printk(KERN_ERR
7080                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7081                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7082                         current->pid, current->comm);
7083
7084         debug_show_held_locks(current);
7085         if (irqs_disabled())
7086                 print_irqtrace_events(current);
7087         dump_stack();
7088 }
7089 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7090 #endif
7091
7092 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7093 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7094 {
7095         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7096         int old_prio = p->prio;
7097         int on_rq;
7098
7099         on_rq = p->on_rq;
7100         if (on_rq)
7101                 dequeue_task(rq, p, 0);
7102         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7103         if (on_rq) {
7104                 enqueue_task(rq, p, 0);
7105                 resched_task(rq->curr);
7106         }
7107
7108         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7109 }
7110
7111 void normalize_rt_tasks(void)
7112 {
7113         struct task_struct *g, *p;
7114         unsigned long flags;
7115         struct rq *rq;
7116
7117         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7118         do_each_thread(g, p) {
7119                 /*
7120                  * Only normalize user tasks:
7121                  */
7122                 if (!p->mm)
7123                         continue;
7124
7125                 p->se.exec_start                = 0;
7126 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7127                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7128                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7129                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7130 #endif
7131
7132                 if (!rt_task(p)) {
7133                         /*
7134                          * Renice negative nice level userspace
7135                          * tasks back to 0:
7136                          */
7137                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7138                                 set_user_nice(p, 0);
7139                         continue;
7140                 }
7141
7142                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7143                 rq = __task_rq_lock(p);
7144
7145                 normalize_task(rq, p);
7146
7147                 __task_rq_unlock(rq);
7148                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7149         } while_each_thread(g, p);
7150
7151         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7152 }
7153
7154 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7155
7156 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7157 /*
7158  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7159  *
7160  * They can only be called when the whole system has been
7161  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7162  * activity can take place. Using them for anything else would
7163  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7164  * under any other configuration.
7165  */
7166
7167 /**
7168  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7169  * @cpu: the processor in question.
7170  *
7171  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7172  */
7173 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7174 {
7175         return cpu_curr(cpu);
7176 }
7177
7178 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7179
7180 #ifdef CONFIG_IA64
7181 /**
7182  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7183  * @cpu: the processor in question.
7184  * @p: the task pointer to set.
7185  *
7186  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7187  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7188  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7189  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7190  * and caller must save the original value of the current task (see
7191  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7192  * re-starting the system.
7193  *
7194  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7195  */
7196 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7197 {
7198         cpu_curr(cpu) = p;
7199 }
7200
7201 #endif
7202
7203 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7204 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7205 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7206
7207 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7208 {
7209         free_fair_sched_group(tg);
7210         free_rt_sched_group(tg);
7211         autogroup_free(tg);
7212         kfree(tg);
7213 }
7214
7215 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7216 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7217 {
7218         struct task_group *tg;
7219         unsigned long flags;
7220
7221         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7222         if (!tg)
7223                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7224
7225         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7226                 goto err;
7227
7228         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7229                 goto err;
7230
7231         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7232         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7233
7234         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7235
7236         tg->parent = parent;
7237         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7238         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7239         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7240
7241         return tg;
7242
7243 err:
7244         free_sched_group(tg);
7245         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7246 }
7247
7248 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7249 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7250 {
7251         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7252         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7253 }
7254
7255 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7256 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7257 {
7258         unsigned long flags;
7259         int i;
7260
7261         /* end participation in shares distribution */
7262         for_each_possible_cpu(i)
7263                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7264
7265         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7266         list_del_rcu(&tg->list);
7267         list_del_rcu(&tg->siblings);
7268         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7269
7270         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7271         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7272 }
7273
7274 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7275  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7276  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7277  *      reflect its new group.
7278  */
7279 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7280 {
7281         int on_rq, running;
7282         unsigned long flags;
7283         struct rq *rq;
7284
7285         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7286
7287         running = task_current(rq, tsk);
7288         on_rq = tsk->on_rq;
7289
7290         if (on_rq)
7291                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7292         if (unlikely(running))
7293                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7294
7295 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7296         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7297                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7298         else
7299 #endif
7300                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7301
7302         if (unlikely(running))
7303                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7304         if (on_rq)
7305                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7306
7307         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7308 }
7309 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7310
7311 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7312 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7313 {
7314         if (runtime == RUNTIME_INF)
7315                 return 1ULL << 20;
7316
7317         return div64_u64(runtime << 20, period);
7318 }
7319 #endif
7320
7321 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7322 /*
7323  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7324  */
7325 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7326
7327 /* Must be called with tasklist_lock held */
7328 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7329 {
7330         struct task_struct *g, *p;
7331
7332         do_each_thread(g, p) {
7333                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7334                         return 1;
7335         } while_each_thread(g, p);
7336
7337         return 0;
7338 }
7339
7340 struct rt_schedulable_data {
7341         struct task_group *tg;
7342         u64 rt_period;
7343         u64 rt_runtime;
7344 };
7345
7346 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7347 {
7348         struct rt_schedulable_data *d = data;
7349         struct task_group *child;
7350         unsigned long total, sum = 0;
7351         u64 period, runtime;
7352
7353         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7354         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7355
7356         if (tg == d->tg) {
7357                 period = d->rt_period;
7358                 runtime = d->rt_runtime;
7359         }
7360
7361         /*
7362          * Cannot have more runtime than the period.
7363          */
7364         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7365                 return -EINVAL;
7366
7367         /*
7368          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7369          */
7370         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7371                 return -EBUSY;
7372
7373         total = to_ratio(period, runtime);
7374
7375         /*
7376          * Nobody can have more than the global setting allows.
7377          */
7378         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7379                 return -EINVAL;
7380
7381         /*
7382          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7383          */
7384         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7385                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7386                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7387
7388                 if (child == d->tg) {
7389                         period = d->rt_period;
7390                         runtime = d->rt_runtime;
7391                 }
7392
7393                 sum += to_ratio(period, runtime);
7394         }
7395
7396         if (sum > total)
7397                 return -EINVAL;
7398
7399         return 0;
7400 }
7401
7402 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7403 {
7404         int ret;
7405
7406         struct rt_schedulable_data data = {
7407                 .tg = tg,
7408                 .rt_period = period,
7409                 .rt_runtime = runtime,
7410         };
7411
7412         rcu_read_lock();
7413         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7414         rcu_read_unlock();
7415
7416         return ret;
7417 }
7418
7419 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7420                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7421 {
7422         int i, err = 0;
7423
7424         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7425         read_lock(&tasklist_lock);
7426         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7427         if (err)
7428                 goto unlock;
7429
7430         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7431         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7432         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7433
7434         for_each_possible_cpu(i) {
7435                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7436
7437                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7438                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7439                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7440         }
7441         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7442 unlock:
7443         read_unlock(&tasklist_lock);
7444         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7445
7446         return err;
7447 }
7448
7449 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7450 {
7451         u64 rt_runtime, rt_period;
7452
7453         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7454         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7455         if (rt_runtime_us < 0)
7456                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7457
7458         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7459 }
7460
7461 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7462 {
7463         u64 rt_runtime_us;
7464
7465         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7466                 return -1;
7467
7468         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7469         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7470         return rt_runtime_us;
7471 }
7472
7473 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7474 {
7475         u64 rt_runtime, rt_period;
7476
7477         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7478         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7479
7480         if (rt_period == 0)
7481                 return -EINVAL;
7482
7483         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7484 }
7485
7486 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7487 {
7488         u64 rt_period_us;
7489
7490         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7491         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7492         return rt_period_us;
7493 }
7494
7495 static int sched_rt_global_constraints(void)
7496 {
7497         u64 runtime, period;
7498         int ret = 0;
7499
7500         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7501                 return -EINVAL;
7502
7503         runtime = global_rt_runtime();
7504         period = global_rt_period();
7505
7506         /*
7507          * Sanity check on the sysctl variables.
7508          */
7509         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7510                 return -EINVAL;
7511
7512         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7513         read_lock(&tasklist_lock);
7514         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7515         read_unlock(&tasklist_lock);
7516         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7517
7518         return ret;
7519 }
7520
7521 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7522 {
7523         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7524         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7525                 return 0;
7526
7527         return 1;
7528 }
7529
7530 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7531 static int sched_rt_global_constraints(void)
7532 {
7533         unsigned long flags;
7534         int i;
7535
7536         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7537                 return -EINVAL;
7538
7539         /*
7540          * There's always some RT tasks in the root group
7541          * -- migration, kstopmachine etc..
7542          */
7543         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7544                 return -EBUSY;
7545
7546         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7547         for_each_possible_cpu(i) {
7548                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7549
7550                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7551                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7552                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7553         }
7554         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7555
7556         return 0;
7557 }
7558 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7559
7560 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7561                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7562                 loff_t *ppos)
7563 {
7564         int ret;
7565         int old_period, old_runtime;
7566         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7567
7568         mutex_lock(&mutex);
7569         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7570         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7571
7572         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7573
7574         if (!ret && write) {
7575                 ret = sched_rt_global_constraints();
7576                 if (ret) {
7577                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7578                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7579                 } else {
7580                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7581                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7582                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7583                 }
7584         }
7585         mutex_unlock(&mutex);
7586
7587         return ret;
7588 }
7589
7590 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7591
7592 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7593 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7594 {
7595         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7596                             struct task_group, css);
7597 }
7598
7599 static struct cgroup_subsys_state *
7600 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7601 {
7602         struct task_group *tg, *parent;
7603
7604         if (!cgrp->parent) {
7605                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7606                 return &root_task_group.css;
7607         }
7608
7609         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7610         tg = sched_create_group(parent);
7611         if (IS_ERR(tg))
7612                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7613
7614         return &tg->css;
7615 }
7616
7617 static void
7618 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7619 {
7620         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7621
7622         sched_destroy_group(tg);
7623 }
7624
7625 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7626                                  struct cgroup_taskset *tset)
7627 {
7628         struct task_struct *task;
7629
7630         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7631 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7632                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7633                         return -EINVAL;
7634 #else
7635                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7636                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7637                         return -EINVAL;
7638 #endif
7639         }
7640         return 0;
7641 }
7642
7643 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7644                               struct cgroup_taskset *tset)
7645 {
7646         struct task_struct *task;
7647
7648         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7649                 sched_move_task(task);
7650 }
7651
7652 static void
7653 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7654                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
7655 {
7656         /*
7657          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7658          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7659          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7660          */
7661         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7662                 return;
7663
7664         sched_move_task(task);
7665 }
7666
7667 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7668 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7669                                 u64 shareval)
7670 {
7671         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7672 }
7673
7674 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7675 {
7676         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7677
7678         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7679 }
7680
7681 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7682 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7683
7684 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7685 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7686
7687 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7688
7689 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7690 {
7691         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7692         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7693
7694         if (tg == &root_task_group)
7695                 return -EINVAL;
7696
7697         /*
7698          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7699          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7700          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7701          */
7702         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7703                 return -EINVAL;
7704
7705         /*
7706          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7707          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7708          * feasibility.
7709          */
7710         if (period > max_cfs_quota_period)
7711                 return -EINVAL;
7712
7713         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7714         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7715         if (ret)
7716                 goto out_unlock;
7717
7718         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7719         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7720         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7721         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7722         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7723         cfs_b->quota = quota;
7724
7725         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7726         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7727         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7728                 /* force a reprogram */
7729                 cfs_b->timer_active = 0;
7730                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7731         }
7732         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7733
7734         for_each_possible_cpu(i) {
7735                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7736                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7737
7738                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7739                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7740                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7741
7742                 if (cfs_rq->throttled)
7743                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7744                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7745         }
7746 out_unlock:
7747         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7748
7749         return ret;
7750 }
7751
7752 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7753 {
7754         u64 quota, period;
7755
7756         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7757         if (cfs_quota_us < 0)
7758                 quota = RUNTIME_INF;
7759         else
7760                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7761
7762         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7763 }
7764
7765 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7766 {
7767         u64 quota_us;
7768
7769         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7770                 return -1;
7771
7772         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7773         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7774
7775         return quota_us;
7776 }
7777
7778 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7779 {
7780         u64 quota, period;
7781
7782         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7783         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7784
7785         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7786 }
7787
7788 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7789 {
7790         u64 cfs_period_us;
7791
7792         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7793         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7794
7795         return cfs_period_us;
7796 }
7797
7798 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7799 {
7800         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7801 }
7802
7803 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7804                                 s64 cfs_quota_us)
7805 {
7806         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7807 }
7808
7809 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7810 {
7811         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7812 }
7813
7814 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7815                                 u64 cfs_period_us)
7816 {
7817         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7818 }
7819
7820 struct cfs_schedulable_data {
7821         struct task_group *tg;
7822         u64 period, quota;
7823 };
7824
7825 /*
7826  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7827  * note: units are usecs
7828  */
7829 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7830                                struct cfs_schedulable_data *d)
7831 {
7832         u64 quota, period;
7833
7834         if (tg == d->tg) {
7835                 period = d->period;
7836                 quota = d->quota;
7837         } else {
7838                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7839                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7840         }
7841
7842         /* note: these should typically be equivalent */
7843         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7844                 return RUNTIME_INF;
7845
7846         return to_ratio(period, quota);
7847 }
7848
7849 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7850 {
7851         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7852         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7853         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7854
7855         if (!tg->parent) {
7856                 quota = RUNTIME_INF;
7857         } else {
7858                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7859
7860                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7861                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7862
7863                 /*
7864                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7865                  * limit is set
7866                  */
7867                 if (quota == RUNTIME_INF)
7868                         quota = parent_quota;
7869                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7870                         return -EINVAL;
7871         }
7872         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7873
7874         return 0;
7875 }
7876
7877 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7878 {
7879         int ret;
7880         struct cfs_schedulable_data data = {
7881                 .tg = tg,
7882                 .period = period,
7883                 .quota = quota,
7884         };
7885
7886         if (quota != RUNTIME_INF) {
7887                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7888                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7889         }
7890
7891         rcu_read_lock();
7892         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7893         rcu_read_unlock();
7894
7895         return ret;
7896 }
7897
7898 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7899                 struct cgroup_map_cb *cb)
7900 {
7901         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7902         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7903
7904         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7905         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7906         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7907
7908         return 0;
7909 }
7910 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7911 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7912
7913 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7914 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7915                                 s64 val)
7916 {
7917         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7918 }
7919
7920 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7921 {
7922         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7923 }
7924
7925 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7926                 u64 rt_period_us)
7927 {
7928         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7929 }
7930
7931 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7932 {
7933         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7934 }
7935 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7936
7937 static struct cftype cpu_files[] = {
7938 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7939         {
7940                 .name = "shares",
7941                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7942                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7943         },
7944 #endif
7945 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7946         {
7947                 .name = "cfs_quota_us",
7948                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7949                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7950         },
7951         {
7952                 .name = "cfs_period_us",
7953                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7954                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7955         },
7956         {
7957                 .name = "stat",
7958                 .read_map = cpu_stats_show,
7959         },
7960 #endif
7961 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7962         {
7963                 .name = "rt_runtime_us",
7964                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7965                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7966         },
7967         {
7968                 .name = "rt_period_us",
7969                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7970                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7971         },
7972 #endif
7973 };
7974
7975 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7976 {
7977         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7978 }
7979
7980 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7981         .name           = "cpu",
7982         .create         = cpu_cgroup_create,
7983         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7984         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7985         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7986         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7987         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7988         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7989         .early_init     = 1,
7990 };
7991
7992 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7993
7994 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7995
7996 /*
7997  * CPU accounting code for task groups.
7998  *
7999  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8000  * (balbir@in.ibm.com).
8001  */
8002
8003 /* create a new cpu accounting group */
8004 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8005         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8006 {
8007         struct cpuacct *ca;
8008
8009         if (!cgrp->parent)
8010                 return &root_cpuacct.css;
8011
8012         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8013         if (!ca)
8014                 goto out;
8015
8016         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8017         if (!ca->cpuusage)
8018                 goto out_free_ca;
8019
8020         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
8021         if (!ca->cpustat)
8022                 goto out_free_cpuusage;
8023
8024         return &ca->css;
8025
8026 out_free_cpuusage:
8027         free_percpu(ca->cpuusage);
8028 out_free_ca:
8029         kfree(ca);
8030 out:
8031         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8032 }
8033
8034 /* destroy an existing cpu accounting group */
8035 static void
8036 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8037 {
8038         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8039
8040         free_percpu(ca->cpustat);
8041         free_percpu(ca->cpuusage);
8042         kfree(ca);
8043 }
8044
8045 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8046 {
8047         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8048         u64 data;
8049
8050 #ifndef CONFIG_64BIT
8051         /*
8052          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8053          */
8054         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8055         data = *cpuusage;
8056         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8057 #else
8058         data = *cpuusage;
8059 #endif
8060
8061         return data;
8062 }
8063
8064 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8065 {
8066         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8067
8068 #ifndef CONFIG_64BIT
8069         /*
8070          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8071          */
8072         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8073         *cpuusage = val;
8074         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8075 #else
8076         *cpuusage = val;
8077 #endif
8078 }
8079
8080 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8081 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8082 {
8083         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8084         u64 totalcpuusage = 0;
8085         int i;
8086
8087         for_each_present_cpu(i)
8088                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8089
8090         return totalcpuusage;
8091 }
8092
8093 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8094                                                                 u64 reset)
8095 {
8096         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8097         int err = 0;
8098         int i;
8099
8100         if (reset) {
8101                 err = -EINVAL;
8102                 goto out;
8103         }
8104
8105         for_each_present_cpu(i)
8106                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8107
8108 out:
8109         return err;
8110 }
8111
8112 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8113                                    struct seq_file *m)
8114 {
8115         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8116         u64 percpu;
8117         int i;
8118
8119         for_each_present_cpu(i) {
8120                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8121                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8122         }
8123         seq_printf(m, "\n");
8124         return 0;
8125 }
8126
8127 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8128         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8129         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8130 };
8131
8132 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8133                               struct cgroup_map_cb *cb)
8134 {
8135         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8136         int cpu;
8137         s64 val = 0;
8138
8139         for_each_online_cpu(cpu) {
8140                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8141                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8142                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8143         }
8144         val = cputime64_to_clock_t(val);
8145         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8146
8147         val = 0;
8148         for_each_online_cpu(cpu) {
8149                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8150                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8151                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8152                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8153         }
8154
8155         val = cputime64_to_clock_t(val);
8156         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8157
8158         return 0;
8159 }
8160
8161 static struct cftype files[] = {
8162         {
8163                 .name = "usage",
8164                 .read_u64 = cpuusage_read,
8165                 .write_u64 = cpuusage_write,
8166         },
8167         {
8168                 .name = "usage_percpu",
8169                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8170         },
8171         {
8172                 .name = "stat",
8173                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8174         },
8175 };
8176
8177 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8178 {
8179         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8180 }
8181
8182 /*
8183  * charge this task's execution time to its accounting group.
8184  *
8185  * called with rq->lock held.
8186  */
8187 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8188 {
8189         struct cpuacct *ca;
8190         int cpu;
8191
8192         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8193                 return;
8194
8195         cpu = task_cpu(tsk);
8196
8197         rcu_read_lock();
8198
8199         ca = task_ca(tsk);
8200
8201         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8202                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8203                 *cpuusage += cputime;
8204         }
8205
8206         rcu_read_unlock();
8207 }
8208
8209 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8210         .name = "cpuacct",
8211         .create = cpuacct_create,
8212         .destroy = cpuacct_destroy,
8213         .populate = cpuacct_populate,
8214         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8215 };
8216 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */