]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
c386297e05c5748a53efa6d56bfee9642a0b79b6
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
81 #include <asm/paravirt.h>
82 #endif
83
84 #include "sched.h"
85 #include "../workqueue_sched.h"
86 #include "../smpboot.h"
87
88 #define CREATE_TRACE_POINTS
89 #include <trace/events/sched.h>
90
91 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
92 {
93         unsigned long delta;
94         ktime_t soft, hard, now;
95
96         for (;;) {
97                 if (hrtimer_active(period_timer))
98                         break;
99
100                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
101                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
102
103                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
104                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
105                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
106                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
107                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
108         }
109 }
110
111 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
112 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
113
114 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
115
116 void update_rq_clock(struct rq *rq)
117 {
118         s64 delta;
119
120         if (rq->skip_clock_update > 0)
121                 return;
122
123         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
124         rq->clock += delta;
125         update_rq_clock_task(rq, delta);
126 }
127
128 /*
129  * Debugging: various feature bits
130  */
131
132 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
133         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
134
135 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
136 #include "features.h"
137         0;
138
139 #undef SCHED_FEAT
140
141 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
142 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
143         #name ,
144
145 static const char * const sched_feat_names[] = {
146 #include "features.h"
147 };
148
149 #undef SCHED_FEAT
150
151 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
152 {
153         int i;
154
155         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
156                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
157                         seq_puts(m, "NO_");
158                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
159         }
160         seq_puts(m, "\n");
161
162         return 0;
163 }
164
165 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
166
167 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
168 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
169
170 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
171         jump_label_key__##enabled ,
172
173 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
174 #include "features.h"
175 };
176
177 #undef SCHED_FEAT
178
179 static void sched_feat_disable(int i)
180 {
181         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
182                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
183 }
184
185 static void sched_feat_enable(int i)
186 {
187         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
188                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
189 }
190 #else
191 static void sched_feat_disable(int i) { };
192 static void sched_feat_enable(int i) { };
193 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
194
195 static ssize_t
196 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
197                 size_t cnt, loff_t *ppos)
198 {
199         char buf[64];
200         char *cmp;
201         int neg = 0;
202         int i;
203
204         if (cnt > 63)
205                 cnt = 63;
206
207         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
208                 return -EFAULT;
209
210         buf[cnt] = 0;
211         cmp = strstrip(buf);
212
213         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
214                 neg = 1;
215                 cmp += 3;
216         }
217
218         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
219                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
220                         if (neg) {
221                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
222                                 sched_feat_disable(i);
223                         } else {
224                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
225                                 sched_feat_enable(i);
226                         }
227                         break;
228                 }
229         }
230
231         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
232                 return -EINVAL;
233
234         *ppos += cnt;
235
236         return cnt;
237 }
238
239 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
240 {
241         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
242 }
243
244 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
245         .open           = sched_feat_open,
246         .write          = sched_feat_write,
247         .read           = seq_read,
248         .llseek         = seq_lseek,
249         .release        = single_release,
250 };
251
252 static __init int sched_init_debug(void)
253 {
254         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
255                         &sched_feat_fops);
256
257         return 0;
258 }
259 late_initcall(sched_init_debug);
260 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
261
262 /*
263  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
264  * Limited because this is done with IRQs disabled.
265  */
266 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
267
268 /*
269  * period over which we average the RT time consumption, measured
270  * in ms.
271  *
272  * default: 1s
273  */
274 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
275
276 /*
277  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
278  * default: 1s
279  */
280 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
281
282 __read_mostly int scheduler_running;
283
284 /*
285  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
286  * default: 0.95s
287  */
288 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
289
290
291
292 /*
293  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
294  */
295 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
296         __acquires(rq->lock)
297 {
298         struct rq *rq;
299
300         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
301
302         for (;;) {
303                 rq = task_rq(p);
304                 raw_spin_lock(&rq->lock);
305                 if (likely(rq == task_rq(p)))
306                         return rq;
307                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
308         }
309 }
310
311 /*
312  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
313  */
314 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
315         __acquires(p->pi_lock)
316         __acquires(rq->lock)
317 {
318         struct rq *rq;
319
320         for (;;) {
321                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
322                 rq = task_rq(p);
323                 raw_spin_lock(&rq->lock);
324                 if (likely(rq == task_rq(p)))
325                         return rq;
326                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
327                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
328         }
329 }
330
331 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
332         __releases(rq->lock)
333 {
334         raw_spin_unlock(&rq->lock);
335 }
336
337 static inline void
338 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
339         __releases(rq->lock)
340         __releases(p->pi_lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
344 }
345
346 /*
347  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
348  */
349 static struct rq *this_rq_lock(void)
350         __acquires(rq->lock)
351 {
352         struct rq *rq;
353
354         local_irq_disable();
355         rq = this_rq();
356         raw_spin_lock(&rq->lock);
357
358         return rq;
359 }
360
361 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
362 /*
363  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
364  *
365  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
366  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
367  * reschedule event.
368  *
369  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
370  * rq->lock.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398 /*
399  * called from hardirq (IPI) context
400  */
401 static void __hrtick_start(void *arg)
402 {
403         struct rq *rq = arg;
404
405         raw_spin_lock(&rq->lock);
406         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
407         rq->hrtick_csd_pending = 0;
408         raw_spin_unlock(&rq->lock);
409 }
410
411 /*
412  * Called to set the hrtick timer state.
413  *
414  * called with rq->lock held and irqs disabled
415  */
416 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
417 {
418         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
419         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
420
421         hrtimer_set_expires(timer, time);
422
423         if (rq == this_rq()) {
424                 hrtimer_restart(timer);
425         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
426                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
427                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
428         }
429 }
430
431 static int
432 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
433 {
434         int cpu = (int)(long)hcpu;
435
436         switch (action) {
437         case CPU_UP_CANCELED:
438         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
439         case CPU_DOWN_PREPARE:
440         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
441         case CPU_DEAD:
442         case CPU_DEAD_FROZEN:
443                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
444                 return NOTIFY_OK;
445         }
446
447         return NOTIFY_DONE;
448 }
449
450 static __init void init_hrtick(void)
451 {
452         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
453 }
454 #else
455 /*
456  * Called to set the hrtick timer state.
457  *
458  * called with rq->lock held and irqs disabled
459  */
460 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
461 {
462         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
463                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
464 }
465
466 static inline void init_hrtick(void)
467 {
468 }
469 #endif /* CONFIG_SMP */
470
471 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
472 {
473 #ifdef CONFIG_SMP
474         rq->hrtick_csd_pending = 0;
475
476         rq->hrtick_csd.flags = 0;
477         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
478         rq->hrtick_csd.info = rq;
479 #endif
480
481         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
482         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
483 }
484 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
485 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
486 {
487 }
488
489 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
490 {
491 }
492
493 static inline void init_hrtick(void)
494 {
495 }
496 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
497
498 /*
499  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
500  *
501  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
502  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
503  * the target CPU.
504  */
505 #ifdef CONFIG_SMP
506
507 #ifndef tsk_is_polling
508 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
509 #endif
510
511 void resched_task(struct task_struct *p)
512 {
513         int cpu;
514
515         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
516
517         if (test_tsk_need_resched(p))
518                 return;
519
520         set_tsk_need_resched(p);
521
522         cpu = task_cpu(p);
523         if (cpu == smp_processor_id())
524                 return;
525
526         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
527         smp_mb();
528         if (!tsk_is_polling(p))
529                 smp_send_reschedule(cpu);
530 }
531
532 void resched_cpu(int cpu)
533 {
534         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
535         unsigned long flags;
536
537         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
538                 return;
539         resched_task(cpu_curr(cpu));
540         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
541 }
542
543 #ifdef CONFIG_NO_HZ
544 /*
545  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
546  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
547  *
548  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
549  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
550  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
551  */
552 int get_nohz_timer_target(void)
553 {
554         int cpu = smp_processor_id();
555         int i;
556         struct sched_domain *sd;
557
558         rcu_read_lock();
559         for_each_domain(cpu, sd) {
560                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
561                         if (!idle_cpu(i)) {
562                                 cpu = i;
563                                 goto unlock;
564                         }
565                 }
566         }
567 unlock:
568         rcu_read_unlock();
569         return cpu;
570 }
571 /*
572  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
573  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
574  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
575  * idle system the next event might even be infinite time into the
576  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
577  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
578  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
579  * wheel for the next timer event.
580  */
581 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
582 {
583         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
584
585         if (cpu == smp_processor_id())
586                 return;
587
588         /*
589          * This is safe, as this function is called with the timer
590          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
591          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
592          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
593          * timer into account automatically.
594          */
595         if (rq->curr != rq->idle)
596                 return;
597
598         /*
599          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
600          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
601          * idle task through an additional NOOP schedule()
602          */
603         set_tsk_need_resched(rq->idle);
604
605         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
606         smp_mb();
607         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
608                 smp_send_reschedule(cpu);
609 }
610
611 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
612 {
613         int cpu = smp_processor_id();
614         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
625
626 void sched_avg_update(struct rq *rq)
627 {
628         s64 period = sched_avg_period();
629
630         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
631                 /*
632                  * Inline assembly required to prevent the compiler
633                  * optimising this loop into a divmod call.
634                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
635                  */
636                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
637                 rq->age_stamp += period;
638                 rq->rt_avg /= 2;
639         }
640 }
641
642 #else /* !CONFIG_SMP */
643 void resched_task(struct task_struct *p)
644 {
645         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
646         set_tsk_need_resched(p);
647 }
648 #endif /* CONFIG_SMP */
649
650 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
651                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
652 /*
653  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
654  * node and @up when leaving it for the final time.
655  *
656  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
657  */
658 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
659                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
660 {
661         struct task_group *parent, *child;
662         int ret;
663
664         parent = from;
665
666 down:
667         ret = (*down)(parent, data);
668         if (ret)
669                 goto out;
670         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
671                 parent = child;
672                 goto down;
673
674 up:
675                 continue;
676         }
677         ret = (*up)(parent, data);
678         if (ret || parent == from)
679                 goto out;
680
681         child = parent;
682         parent = parent->parent;
683         if (parent)
684                 goto up;
685 out:
686         return ret;
687 }
688
689 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
690 {
691         return 0;
692 }
693 #endif
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 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
744 {
745 /*
746  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
747  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
748  */
749 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
750         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
751 #endif
752 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
753         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
754
755         /*
756          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
757          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
758          * {soft,}irq region.
759          *
760          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
761          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
762          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
763          * monotonic.
764          *
765          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
766          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
767          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
768          * atomic ops.
769          */
770         if (irq_delta > delta)
771                 irq_delta = delta;
772
773         rq->prev_irq_time += irq_delta;
774         delta -= irq_delta;
775 #endif
776 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
777         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
778                 u64 st;
779
780                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
781                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
782
783                 if (unlikely(steal > delta))
784                         steal = delta;
785
786                 st = steal_ticks(steal);
787                 steal = st * TICK_NSEC;
788
789                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
790
791                 delta -= steal;
792         }
793 #endif
794
795         rq->clock_task += delta;
796
797 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
798         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
799                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
800 #endif
801 }
802
803 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
804 {
805         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
806         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
807
808         if (stop) {
809                 /*
810                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
811                  * userspace knows about and won't get confused about.
812                  *
813                  * Also, it will make PI more or less work without too
814                  * much confusion -- but then, stop work should not
815                  * rely on PI working anyway.
816                  */
817                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
818
819                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
820         }
821
822         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
823
824         if (old_stop) {
825                 /*
826                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
827                  * it can die in pieces.
828                  */
829                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
830         }
831 }
832
833 /*
834  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
835  */
836 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
837 {
838         return p->static_prio;
839 }
840
841 /*
842  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
843  * without taking RT-inheritance into account. Might be
844  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
845  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
846  * estimator recalculates.
847  */
848 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
849 {
850         int prio;
851
852         if (task_has_rt_policy(p))
853                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
854         else
855                 prio = __normal_prio(p);
856         return prio;
857 }
858
859 /*
860  * Calculate the current priority, i.e. the priority
861  * taken into account by the scheduler. This value might
862  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
863  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
864  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
865  */
866 static int effective_prio(struct task_struct *p)
867 {
868         p->normal_prio = normal_prio(p);
869         /*
870          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
871          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
872          * to the normal priority:
873          */
874         if (!rt_prio(p->prio))
875                 return p->normal_prio;
876         return p->prio;
877 }
878
879 /**
880  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
881  * @p: the task in question.
882  */
883 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
884 {
885         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
886 }
887
888 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
889                                        const struct sched_class *prev_class,
890                                        int oldprio)
891 {
892         if (prev_class != p->sched_class) {
893                 if (prev_class->switched_from)
894                         prev_class->switched_from(rq, p);
895                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
896         } else if (oldprio != p->prio)
897                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
898 }
899
900 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
901 {
902         const struct sched_class *class;
903
904         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
905                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
906         } else {
907                 for_each_class(class) {
908                         if (class == rq->curr->sched_class)
909                                 break;
910                         if (class == p->sched_class) {
911                                 resched_task(rq->curr);
912                                 break;
913                         }
914                 }
915         }
916
917         /*
918          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
919          * this case, we can save a useless back to back clock update.
920          */
921         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
922                 rq->skip_clock_update = 1;
923 }
924
925 #ifdef CONFIG_SMP
926 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
929         /*
930          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
931          * ttwu() will sort out the placement.
932          */
933         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
934                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
935
936 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
937         /*
938          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
939          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
940          *
941          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
942          * see task_group().
943          *
944          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
945          * task_rq_lock().
946          */
947         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
948                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
949 #endif
950 #endif
951
952         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
953
954         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
955                 p->se.nr_migrations++;
956                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
957         }
958
959         __set_task_cpu(p, new_cpu);
960 }
961
962 struct migration_arg {
963         struct task_struct *task;
964         int dest_cpu;
965 };
966
967 static int migration_cpu_stop(void *data);
968
969 /*
970  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
971  *
972  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
973  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
974  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
975  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
976  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
977  * @p has remained unscheduled the whole time.
978  *
979  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
980  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
981  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
982  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
983  * waiting to become inactive.
984  */
985 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
986 {
987         unsigned long flags;
988         int running, on_rq;
989         unsigned long ncsw;
990         struct rq *rq;
991
992         for (;;) {
993                 /*
994                  * We do the initial early heuristics without holding
995                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
996                  * the runqueue lock when things look like they will
997                  * work out!
998                  */
999                 rq = task_rq(p);
1000
1001                 /*
1002                  * If the task is actively running on another CPU
1003                  * still, just relax and busy-wait without holding
1004                  * any locks.
1005                  *
1006                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1007                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1008                  * But we don't care, since "task_running()" will
1009                  * return false if the runqueue has changed and p
1010                  * is actually now running somewhere else!
1011                  */
1012                 while (task_running(rq, p)) {
1013                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1014                                 return 0;
1015                         cpu_relax();
1016                 }
1017
1018                 /*
1019                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1020                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1021                  * just go back and repeat.
1022                  */
1023                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1024                 trace_sched_wait_task(p);
1025                 running = task_running(rq, p);
1026                 on_rq = p->on_rq;
1027                 ncsw = 0;
1028                 if (!match_state || p->state == match_state)
1029                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1030                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1031
1032                 /*
1033                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1034                  */
1035                 if (unlikely(!ncsw))
1036                         break;
1037
1038                 /*
1039                  * Was it really running after all now that we
1040                  * checked with the proper locks actually held?
1041                  *
1042                  * Oops. Go back and try again..
1043                  */
1044                 if (unlikely(running)) {
1045                         cpu_relax();
1046                         continue;
1047                 }
1048
1049                 /*
1050                  * It's not enough that it's not actively running,
1051                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1052                  * preempted!
1053                  *
1054                  * So if it was still runnable (but just not actively
1055                  * running right now), it's preempted, and we should
1056                  * yield - it could be a while.
1057                  */
1058                 if (unlikely(on_rq)) {
1059                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1060
1061                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1062                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1063                         continue;
1064                 }
1065
1066                 /*
1067                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1068                  * runnable, which means that it will never become
1069                  * running in the future either. We're all done!
1070                  */
1071                 break;
1072         }
1073
1074         return ncsw;
1075 }
1076
1077 /***
1078  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1079  * @p: the to-be-kicked thread
1080  *
1081  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1082  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1083  *
1084  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1085  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1086  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1087  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1088  * achieved as well.
1089  */
1090 void kick_process(struct task_struct *p)
1091 {
1092         int cpu;
1093
1094         preempt_disable();
1095         cpu = task_cpu(p);
1096         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1097                 smp_send_reschedule(cpu);
1098         preempt_enable();
1099 }
1100 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1101 #endif /* CONFIG_SMP */
1102
1103 #ifdef CONFIG_SMP
1104 /*
1105  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1106  */
1107 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1108 {
1109         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1110         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1111         int dest_cpu;
1112
1113         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1114         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1115                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1116                         continue;
1117                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1118                         continue;
1119                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1120                         return dest_cpu;
1121         }
1122
1123         for (;;) {
1124                 /* Any allowed, online CPU? */
1125                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1126                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1127                                 continue;
1128                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1129                                 continue;
1130                         goto out;
1131                 }
1132
1133                 switch (state) {
1134                 case cpuset:
1135                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1136                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1137                         state = possible;
1138                         break;
1139
1140                 case possible:
1141                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1142                         state = fail;
1143                         break;
1144
1145                 case fail:
1146                         BUG();
1147                         break;
1148                 }
1149         }
1150
1151 out:
1152         if (state != cpuset) {
1153                 /*
1154                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1155                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1156                  * leave kernel.
1157                  */
1158                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1159                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1160                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1161                 }
1162         }
1163
1164         return dest_cpu;
1165 }
1166
1167 /*
1168  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1169  */
1170 static inline
1171 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1172 {
1173         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1174
1175         /*
1176          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1177          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1178          * cpu.
1179          *
1180          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1181          *
1182          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1183          *   not worry about this generic constraint ]
1184          */
1185         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1186                      !cpu_online(cpu)))
1187                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1188
1189         return cpu;
1190 }
1191
1192 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1193 {
1194         s64 diff = sample - *avg;
1195         *avg += diff >> 3;
1196 }
1197 #endif
1198
1199 static void
1200 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1201 {
1202 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1203         struct rq *rq = this_rq();
1204
1205 #ifdef CONFIG_SMP
1206         int this_cpu = smp_processor_id();
1207
1208         if (cpu == this_cpu) {
1209                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1210                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1211         } else {
1212                 struct sched_domain *sd;
1213
1214                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1215                 rcu_read_lock();
1216                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1217                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1218                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1219                                 break;
1220                         }
1221                 }
1222                 rcu_read_unlock();
1223         }
1224
1225         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1226                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1227
1228 #endif /* CONFIG_SMP */
1229
1230         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1231         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1232
1233         if (wake_flags & WF_SYNC)
1234                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1235
1236 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1237 }
1238
1239 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1240 {
1241         activate_task(rq, p, en_flags);
1242         p->on_rq = 1;
1243
1244         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1245         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1246                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1251  */
1252 static void
1253 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1254 {
1255         trace_sched_wakeup(p, true);
1256         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1257
1258         p->state = TASK_RUNNING;
1259 #ifdef CONFIG_SMP
1260         if (p->sched_class->task_woken)
1261                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1262
1263         if (rq->idle_stamp) {
1264                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1265                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1266
1267                 if (delta > max)
1268                         rq->avg_idle = max;
1269                 else
1270                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1271                 rq->idle_stamp = 0;
1272         }
1273 #endif
1274 }
1275
1276 static void
1277 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1278 {
1279 #ifdef CONFIG_SMP
1280         if (p->sched_contributes_to_load)
1281                 rq->nr_uninterruptible--;
1282 #endif
1283
1284         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1285         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1290  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1291  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1292  * the task is still ->on_rq.
1293  */
1294 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1295 {
1296         struct rq *rq;
1297         int ret = 0;
1298
1299         rq = __task_rq_lock(p);
1300         if (p->on_rq) {
1301                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1302                 ret = 1;
1303         }
1304         __task_rq_unlock(rq);
1305
1306         return ret;
1307 }
1308
1309 #ifdef CONFIG_SMP
1310 static void sched_ttwu_pending(void)
1311 {
1312         struct rq *rq = this_rq();
1313         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1314         struct task_struct *p;
1315
1316         raw_spin_lock(&rq->lock);
1317
1318         while (llist) {
1319                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1320                 llist = llist_next(llist);
1321                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1322         }
1323
1324         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1325 }
1326
1327 void scheduler_ipi(void)
1328 {
1329         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1330                 return;
1331
1332         /*
1333          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1334          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1335          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1336          * we do call them.
1337          *
1338          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1339          * properly.
1340          *
1341          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1342          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1343          * somewhat pessimize the simple resched case.
1344          */
1345         irq_enter();
1346         sched_ttwu_pending();
1347
1348         /*
1349          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1350          */
1351         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1352                 this_rq()->idle_balance = 1;
1353                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1354         }
1355         irq_exit();
1356 }
1357
1358 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1359 {
1360         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1361                 smp_send_reschedule(cpu);
1362 }
1363
1364 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1365 {
1366         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1367 }
1368 #endif /* CONFIG_SMP */
1369
1370 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1371 {
1372         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1373
1374 #if defined(CONFIG_SMP)
1375         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1376                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1377                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1378                 return;
1379         }
1380 #endif
1381
1382         raw_spin_lock(&rq->lock);
1383         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1384         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1385 }
1386
1387 /**
1388  * try_to_wake_up - wake up a thread
1389  * @p: the thread to be awakened
1390  * @state: the mask of task states that can be woken
1391  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1392  *
1393  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1394  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1395  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1396  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1397  * runnable without the overhead of this.
1398  *
1399  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1400  * or @state didn't match @p's state.
1401  */
1402 static int
1403 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1404 {
1405         unsigned long flags;
1406         int cpu, success = 0;
1407
1408         smp_wmb();
1409         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1410         if (!(p->state & state))
1411                 goto out;
1412
1413         success = 1; /* we're going to change ->state */
1414         cpu = task_cpu(p);
1415
1416         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1417                 goto stat;
1418
1419 #ifdef CONFIG_SMP
1420         /*
1421          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1422          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1423          */
1424         while (p->on_cpu)
1425                 cpu_relax();
1426         /*
1427          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1428          */
1429         smp_rmb();
1430
1431         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1432         p->state = TASK_WAKING;
1433
1434         if (p->sched_class->task_waking)
1435                 p->sched_class->task_waking(p);
1436
1437         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1438         if (task_cpu(p) != cpu) {
1439                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1440                 set_task_cpu(p, cpu);
1441         }
1442 #endif /* CONFIG_SMP */
1443
1444         ttwu_queue(p, cpu);
1445 stat:
1446         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1447 out:
1448         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1449
1450         return success;
1451 }
1452
1453 /**
1454  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1455  * @p: the thread to be awakened
1456  *
1457  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1458  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1459  * the current task.
1460  */
1461 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1462 {
1463         struct rq *rq = task_rq(p);
1464
1465         BUG_ON(rq != this_rq());
1466         BUG_ON(p == current);
1467         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1468
1469         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1470                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1471                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1472                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1473         }
1474
1475         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1476                 goto out;
1477
1478         if (!p->on_rq)
1479                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1480
1481         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1482         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1483 out:
1484         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1485 }
1486
1487 /**
1488  * wake_up_process - Wake up a specific process
1489  * @p: The process to be woken up.
1490  *
1491  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1492  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1493  * running.
1494  *
1495  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1496  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1497  */
1498 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1499 {
1500         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1501 }
1502 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1503
1504 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1505 {
1506         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1511  * p is forked by current.
1512  *
1513  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1514  */
1515 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1516 {
1517         p->on_rq                        = 0;
1518
1519         p->se.on_rq                     = 0;
1520         p->se.exec_start                = 0;
1521         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1522         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1523         p->se.nr_migrations             = 0;
1524         p->se.vruntime                  = 0;
1525         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1526
1527 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1528         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1529 #endif
1530
1531         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1532
1533 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1534         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1535 #endif
1536
1537 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
1538         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1539                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1540                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1541         }
1542
1543         p->node = -1;
1544         p->node_stamp = 0ULL;
1545         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1546         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1547         p->numa_faults = NULL;
1548         p->numa_task_period = sysctl_sched_numa_task_period_min;
1549 #endif /* CONFIG_SCHED_NUMA */
1550 }
1551
1552 /*
1553  * fork()/clone()-time setup:
1554  */
1555 void sched_fork(struct task_struct *p)
1556 {
1557         unsigned long flags;
1558         int cpu = get_cpu();
1559
1560         __sched_fork(p);
1561         /*
1562          * We mark the process as running here. This guarantees that
1563          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1564          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1565          */
1566         p->state = TASK_RUNNING;
1567
1568         /*
1569          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1570          */
1571         p->prio = current->normal_prio;
1572
1573         /*
1574          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1575          */
1576         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1577                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1578                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1579                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1580                         p->rt_priority = 0;
1581                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1582                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1583
1584                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1585                 set_load_weight(p);
1586
1587                 /*
1588                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1589                  * fulfilled its duty:
1590                  */
1591                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1592         }
1593
1594         if (!rt_prio(p->prio))
1595                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1596
1597         if (p->sched_class->task_fork)
1598                 p->sched_class->task_fork(p);
1599
1600         /*
1601          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1602          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1603          * is ran before sched_fork().
1604          *
1605          * Silence PROVE_RCU.
1606          */
1607         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1608         set_task_cpu(p, cpu);
1609         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1610
1611 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1612         if (likely(sched_info_on()))
1613                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1614 #endif
1615 #if defined(CONFIG_SMP)
1616         p->on_cpu = 0;
1617 #endif
1618 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1619         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1620         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1621 #endif
1622 #ifdef CONFIG_SMP
1623         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1624 #endif
1625
1626         put_cpu();
1627 }
1628
1629 /*
1630  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1631  *
1632  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1633  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1634  * on the runqueue and wakes it.
1635  */
1636 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1637 {
1638         unsigned long flags;
1639         struct rq *rq;
1640
1641         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1642 #ifdef CONFIG_SMP
1643         /*
1644          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1645          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1646          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1647          */
1648         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1649 #endif
1650
1651         rq = __task_rq_lock(p);
1652         activate_task(rq, p, 0);
1653         p->on_rq = 1;
1654         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1655         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1656 #ifdef CONFIG_SMP
1657         if (p->sched_class->task_woken)
1658                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1659 #endif
1660         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1661 }
1662
1663 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1664
1665 /**
1666  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1667  * @notifier: notifier struct to register
1668  */
1669 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1670 {
1671         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1672 }
1673 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1674
1675 /**
1676  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1677  * @notifier: notifier struct to unregister
1678  *
1679  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1680  */
1681 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1682 {
1683         hlist_del(&notifier->link);
1684 }
1685 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1686
1687 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1688 {
1689         struct preempt_notifier *notifier;
1690         struct hlist_node *node;
1691
1692         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1693                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1694 }
1695
1696 static void
1697 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1698                                  struct task_struct *next)
1699 {
1700         struct preempt_notifier *notifier;
1701         struct hlist_node *node;
1702
1703         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1704                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1705 }
1706
1707 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1708
1709 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1710 {
1711 }
1712
1713 static void
1714 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1715                                  struct task_struct *next)
1716 {
1717 }
1718
1719 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1720
1721 /**
1722  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1723  * @rq: the runqueue preparing to switch
1724  * @prev: the current task that is being switched out
1725  * @next: the task we are going to switch to.
1726  *
1727  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1728  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1729  * switch.
1730  *
1731  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1732  * hooks.
1733  */
1734 static inline void
1735 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1736                     struct task_struct *next)
1737 {
1738         trace_sched_switch(prev, next);
1739         sched_info_switch(prev, next);
1740         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1741         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1742         prepare_lock_switch(rq, next);
1743         prepare_arch_switch(next);
1744 }
1745
1746 /**
1747  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1748  * @rq: runqueue associated with task-switch
1749  * @prev: the thread we just switched away from.
1750  *
1751  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1752  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1753  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1754  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1755  *
1756  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1757  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1758  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1759  * details.)
1760  */
1761 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1762         __releases(rq->lock)
1763 {
1764         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1765         long prev_state;
1766
1767         rq->prev_mm = NULL;
1768
1769         /*
1770          * A task struct has one reference for the use as "current".
1771          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1772          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1773          * the scheduled task must drop that reference.
1774          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1775          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1776          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1777          * be dropped twice.
1778          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1779          */
1780         prev_state = prev->state;
1781         vtime_task_switch(prev);
1782         finish_arch_switch(prev);
1783         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1784         finish_lock_switch(rq, prev);
1785         finish_arch_post_lock_switch();
1786
1787         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1788         if (mm)
1789                 mmdrop(mm);
1790         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1791                 task_numa_free(prev);
1792                 /*
1793                  * Remove function-return probe instances associated with this
1794                  * task and put them back on the free list.
1795                  */
1796                 kprobe_flush_task(prev);
1797                 put_task_struct(prev);
1798         }
1799 }
1800
1801 #ifdef CONFIG_SMP
1802
1803 /* assumes rq->lock is held */
1804 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1805 {
1806         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1807                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1808 }
1809
1810 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1811 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1812 {
1813         if (rq->post_schedule) {
1814                 unsigned long flags;
1815
1816                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1817                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1818                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1819                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1820
1821                 rq->post_schedule = 0;
1822         }
1823 }
1824
1825 #else
1826
1827 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1828 {
1829 }
1830
1831 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1832 {
1833 }
1834
1835 #endif
1836
1837 /**
1838  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1839  * @prev: the thread we just switched away from.
1840  */
1841 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1842         __releases(rq->lock)
1843 {
1844         struct rq *rq = this_rq();
1845
1846         finish_task_switch(rq, prev);
1847
1848         /*
1849          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1850          * task_switch?
1851          */
1852         post_schedule(rq);
1853
1854 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1855         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1856         preempt_enable();
1857 #endif
1858         if (current->set_child_tid)
1859                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1860 }
1861
1862 /*
1863  * context_switch - switch to the new MM and the new
1864  * thread's register state.
1865  */
1866 static inline void
1867 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1868                struct task_struct *next)
1869 {
1870         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1871
1872         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1873
1874         mm = next->mm;
1875         oldmm = prev->active_mm;
1876         /*
1877          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1878          * combine the page table reload and the switch backend into
1879          * one hypercall.
1880          */
1881         arch_start_context_switch(prev);
1882
1883         if (!mm) {
1884                 next->active_mm = oldmm;
1885                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1886                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1887         } else
1888                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1889
1890         if (!prev->mm) {
1891                 prev->active_mm = NULL;
1892                 rq->prev_mm = oldmm;
1893         }
1894         /*
1895          * Since the runqueue lock will be released by the next
1896          * task (which is an invalid locking op but in the case
1897          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1898          * do an early lockdep release here:
1899          */
1900 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1901         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1902 #endif
1903
1904         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1905         rcu_switch(prev, next);
1906         switch_to(prev, next, prev);
1907
1908         barrier();
1909         /*
1910          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1911          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1912          * frame will be invalid.
1913          */
1914         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1915 }
1916
1917 /*
1918  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1919  *
1920  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1921  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1922  * number of context switches performed since bootup.
1923  */
1924 unsigned long nr_running(void)
1925 {
1926         unsigned long i, sum = 0;
1927
1928         for_each_online_cpu(i)
1929                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1930
1931         return sum;
1932 }
1933
1934 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1935 {
1936         unsigned long i, sum = 0;
1937
1938         for_each_possible_cpu(i)
1939                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1940
1941         /*
1942          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1943          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1944          */
1945         if (unlikely((long)sum < 0))
1946                 sum = 0;
1947
1948         return sum;
1949 }
1950
1951 unsigned long long nr_context_switches(void)
1952 {
1953         int i;
1954         unsigned long long sum = 0;
1955
1956         for_each_possible_cpu(i)
1957                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1958
1959         return sum;
1960 }
1961
1962 unsigned long nr_iowait(void)
1963 {
1964         unsigned long i, sum = 0;
1965
1966         for_each_possible_cpu(i)
1967                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1968
1969         return sum;
1970 }
1971
1972 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
1973 {
1974         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
1975         return atomic_read(&this->nr_iowait);
1976 }
1977
1978 unsigned long this_cpu_load(void)
1979 {
1980         struct rq *this = this_rq();
1981         return this->cpu_load[0];
1982 }
1983
1984
1985 /*
1986  * Global load-average calculations
1987  *
1988  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
1989  * in order to minimize overhead.
1990  *
1991  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
1992  * nr_uninterruptible.
1993  *
1994  * Once every LOAD_FREQ:
1995  *
1996  *   nr_active = 0;
1997  *   for_each_possible_cpu(cpu)
1998  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
1999  *
2000  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2001  *
2002  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2003  *
2004  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2005  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2006  *    to calculating nr_active.
2007  *
2008  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2009  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2010  *
2011  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2012  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2013  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2014  *
2015  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2016  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2017  *    cpu to have completed this task.
2018  *
2019  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2020  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2021  *
2022  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2023  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2024  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2025  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2026  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2027  *    all cpus yields the correct result.
2028  *
2029  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2030  */
2031
2032 /* Variables and functions for calc_load */
2033 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2034 static unsigned long calc_load_update;
2035 unsigned long avenrun[3];
2036 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2037
2038 /**
2039  * get_avenrun - get the load average array
2040  * @loads:      pointer to dest load array
2041  * @offset:     offset to add
2042  * @shift:      shift count to shift the result left
2043  *
2044  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2045  */
2046 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2047 {
2048         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2049         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2050         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2051 }
2052
2053 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2054 {
2055         long nr_active, delta = 0;
2056
2057         nr_active = this_rq->nr_running;
2058         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2059
2060         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2061                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2062                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2063         }
2064
2065         return delta;
2066 }
2067
2068 /*
2069  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2070  */
2071 static unsigned long
2072 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2073 {
2074         load *= exp;
2075         load += active * (FIXED_1 - exp);
2076         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2077         return load >> FSHIFT;
2078 }
2079
2080 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2081 /*
2082  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2083  *
2084  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2085  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2086  * NO_HZ.
2087  *
2088  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2089  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2090  * when we read the global state.
2091  *
2092  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2093  *
2094  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2095  *    contribution, causing under-accounting.
2096  *
2097  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2098  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2099  *
2100  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2101  *
2102  *        0s            5s            10s           15s
2103  *          +10           +10           +10           +10
2104  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2105  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2106  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2107  *
2108  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2109  *    accumlating the new one.
2110  *
2111  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2112  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2113  *    busy state.
2114  *
2115  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2116  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2117  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2118  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2119  *    LOAD_FREQ intervals.
2120  *
2121  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2122  */
2123 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2124 static int calc_load_idx;
2125
2126 static inline int calc_load_write_idx(void)
2127 {
2128         int idx = calc_load_idx;
2129
2130         /*
2131          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2132          * need to observe the new update time.
2133          */
2134         smp_rmb();
2135
2136         /*
2137          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2138          * next idle-delta.
2139          */
2140         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2141                 idx++;
2142
2143         return idx & 1;
2144 }
2145
2146 static inline int calc_load_read_idx(void)
2147 {
2148         return calc_load_idx & 1;
2149 }
2150
2151 void calc_load_enter_idle(void)
2152 {
2153         struct rq *this_rq = this_rq();
2154         long delta;
2155
2156         /*
2157          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2158          * into the pending idle delta.
2159          */
2160         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2161         if (delta) {
2162                 int idx = calc_load_write_idx();
2163                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2164         }
2165 }
2166
2167 void calc_load_exit_idle(void)
2168 {
2169         struct rq *this_rq = this_rq();
2170
2171         /*
2172          * If we're still before the sample window, we're done.
2173          */
2174         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2175                 return;
2176
2177         /*
2178          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2179          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2180          * sync up for the next window.
2181          */
2182         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2183         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2184                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2185 }
2186
2187 static long calc_load_fold_idle(void)
2188 {
2189         int idx = calc_load_read_idx();
2190         long delta = 0;
2191
2192         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2193                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2194
2195         return delta;
2196 }
2197
2198 /**
2199  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2200  *
2201  * @x:         base of the power
2202  * @frac_bits: fractional bits of @x
2203  * @n:         power to raise @x to.
2204  *
2205  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2206  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2207  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2208  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2209  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2210  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2211  * vector.
2212  */
2213 static unsigned long
2214 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2215 {
2216         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2217
2218         if (n) for (;;) {
2219                 if (n & 1) {
2220                         result *= x;
2221                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2222                         result >>= frac_bits;
2223                 }
2224                 n >>= 1;
2225                 if (!n)
2226                         break;
2227                 x *= x;
2228                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2229                 x >>= frac_bits;
2230         }
2231
2232         return result;
2233 }
2234
2235 /*
2236  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2237  *
2238  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2239  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2240  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2241  *
2242  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2243  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2244  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2245  *
2246  *  ...
2247  *
2248  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2249  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2250  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2251  *
2252  * [1] application of the geometric series:
2253  *
2254  *              n         1 - x^(n+1)
2255  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2256  *             i=0          1 - x
2257  */
2258 static unsigned long
2259 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2260             unsigned long active, unsigned int n)
2261 {
2262
2263         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2264 }
2265
2266 /*
2267  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2268  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2269  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2270  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2271  *
2272  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2273  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2274  */
2275 static void calc_global_nohz(void)
2276 {
2277         long delta, active, n;
2278
2279         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2280                 /*
2281                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2282                  */
2283                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2284                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2285
2286                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2287                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2288
2289                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2290                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2291                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2292
2293                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2294         }
2295
2296         /*
2297          * Flip the idle index...
2298          *
2299          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2300          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2301          * index, this avoids a double flip messing things up.
2302          */
2303         smp_wmb();
2304         calc_load_idx++;
2305 }
2306 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2307
2308 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2309 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2310
2311 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2312
2313 /*
2314  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2315  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2316  */
2317 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2318 {
2319         long active, delta;
2320
2321         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2322                 return;
2323
2324         /*
2325          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2326          */
2327         delta = calc_load_fold_idle();
2328         if (delta)
2329                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2330
2331         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2332         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2333
2334         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2335         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2336         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2337
2338         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2339
2340         /*
2341          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2342          */
2343         calc_global_nohz();
2344 }
2345
2346 /*
2347  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2348  * active count.
2349  */
2350 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2351 {
2352         long delta;
2353
2354         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2355                 return;
2356
2357         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2358         if (delta)
2359                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2360
2361         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2362 }
2363
2364 /*
2365  * End of global load-average stuff
2366  */
2367
2368 /*
2369  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2370  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2371  *
2372  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2373  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2374  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2375  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2376  *
2377  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2378  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2379  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2380  *
2381  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2382  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2383  * particular idx is approximated to be zero.
2384  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2385  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2386  * based on 128 point scale.
2387  * Example:
2388  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2389  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2390  *
2391  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2392  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2393  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2394  */
2395 #define DEGRADE_SHIFT           7
2396 static const unsigned char
2397                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2398 static const unsigned char
2399                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2400                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2401                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2402                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2403                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2404                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2405
2406 /*
2407  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2408  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2409  * adding any new load.
2410  */
2411 static unsigned long
2412 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2413 {
2414         int j = 0;
2415
2416         if (!missed_updates)
2417                 return load;
2418
2419         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2420                 return 0;
2421
2422         if (idx == 1)
2423                 return load >> missed_updates;
2424
2425         while (missed_updates) {
2426                 if (missed_updates % 2)
2427                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2428
2429                 missed_updates >>= 1;
2430                 j++;
2431         }
2432         return load;
2433 }
2434
2435 /*
2436  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2437  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2438  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2439  */
2440 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2441                               unsigned long pending_updates)
2442 {
2443         int i, scale;
2444
2445         this_rq->nr_load_updates++;
2446
2447         /* Update our load: */
2448         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2449         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2450                 unsigned long old_load, new_load;
2451
2452                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2453
2454                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2455                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2456                 new_load = this_load;
2457                 /*
2458                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2459                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2460                  * example.
2461                  */
2462                 if (new_load > old_load)
2463                         new_load += scale - 1;
2464
2465                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2466         }
2467
2468         sched_avg_update(this_rq);
2469 }
2470
2471 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2472 /*
2473  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2474  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2475  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2476  *
2477  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2478  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2479  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2480  * (tick_nohz_idle_exit).
2481  *
2482  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2483  */
2484
2485 /*
2486  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2487  * idle balance.
2488  */
2489 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2490 {
2491         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2492         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2493         unsigned long pending_updates;
2494
2495         /*
2496          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2497          */
2498         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2499                 return;
2500
2501         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2502         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2503
2504         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2505 }
2506
2507 /*
2508  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2509  */
2510 void update_cpu_load_nohz(void)
2511 {
2512         struct rq *this_rq = this_rq();
2513         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2514         unsigned long pending_updates;
2515
2516         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2517                 return;
2518
2519         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2520         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2521         if (pending_updates) {
2522                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2523                 /*
2524                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2525                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2526                  */
2527                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2528         }
2529         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2530 }
2531 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2532
2533 /*
2534  * Called from scheduler_tick()
2535  */
2536 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2537 {
2538         /*
2539          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2540          */
2541         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2542         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2543
2544         calc_load_account_active(this_rq);
2545 }
2546
2547 #ifdef CONFIG_SMP
2548
2549 /*
2550  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2551  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2552  */
2553 void sched_exec(void)
2554 {
2555         struct task_struct *p = current;
2556         unsigned long flags;
2557         int dest_cpu;
2558
2559         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2560         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2561         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2562                 goto unlock;
2563
2564         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2565                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2566
2567                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2568                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2569                 return;
2570         }
2571 unlock:
2572         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2573 }
2574
2575 #endif
2576
2577 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2578 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2579
2580 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2581 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2582
2583 /*
2584  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2585  * @p in case that task is currently running.
2586  *
2587  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2588  */
2589 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2590 {
2591         u64 ns = 0;
2592
2593         if (task_current(rq, p)) {
2594                 update_rq_clock(rq);
2595                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2596                 if ((s64)ns < 0)
2597                         ns = 0;
2598         }
2599
2600         return ns;
2601 }
2602
2603 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2604 {
2605         unsigned long flags;
2606         struct rq *rq;
2607         u64 ns = 0;
2608
2609         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2610         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2611         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2612
2613         return ns;
2614 }
2615
2616 /*
2617  * Return accounted runtime for the task.
2618  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2619  * pending runtime that have not been accounted yet.
2620  */
2621 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2622 {
2623         unsigned long flags;
2624         struct rq *rq;
2625         u64 ns = 0;
2626
2627         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2628         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2629         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2630
2631         return ns;
2632 }
2633
2634 /*
2635  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2636  * We call it with interrupts disabled.
2637  */
2638 void scheduler_tick(void)
2639 {
2640         int cpu = smp_processor_id();
2641         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2642         struct task_struct *curr = rq->curr;
2643
2644         sched_clock_tick();
2645
2646         raw_spin_lock(&rq->lock);
2647         update_rq_clock(rq);
2648         update_cpu_load_active(rq);
2649         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2650         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2651
2652         perf_event_task_tick();
2653
2654 #ifdef CONFIG_SMP
2655         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2656         trigger_load_balance(rq, cpu);
2657 #endif
2658 }
2659
2660 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2661 {
2662         if (in_lock_functions(addr)) {
2663                 addr = CALLER_ADDR2;
2664                 if (in_lock_functions(addr))
2665                         addr = CALLER_ADDR3;
2666         }
2667         return addr;
2668 }
2669
2670 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2671                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2672
2673 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2674 {
2675 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2676         /*
2677          * Underflow?
2678          */
2679         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2680                 return;
2681 #endif
2682         preempt_count() += val;
2683 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2684         /*
2685          * Spinlock count overflowing soon?
2686          */
2687         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2688                                 PREEMPT_MASK - 10);
2689 #endif
2690         if (preempt_count() == val)
2691                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2692 }
2693 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2694
2695 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2696 {
2697 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2698         /*
2699          * Underflow?
2700          */
2701         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2702                 return;
2703         /*
2704          * Is the spinlock portion underflowing?
2705          */
2706         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2707                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2708                 return;
2709 #endif
2710
2711         if (preempt_count() == val)
2712                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2713         preempt_count() -= val;
2714 }
2715 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2716
2717 #endif
2718
2719 /*
2720  * Print scheduling while atomic bug:
2721  */
2722 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2723 {
2724         if (oops_in_progress)
2725                 return;
2726
2727         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2728                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2729
2730         debug_show_held_locks(prev);
2731         print_modules();
2732         if (irqs_disabled())
2733                 print_irqtrace_events(prev);
2734         dump_stack();
2735         add_taint(TAINT_WARN);
2736 }
2737
2738 /*
2739  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2740  */
2741 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2742 {
2743         /*
2744          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2745          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2746          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2747          */
2748         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2749                 __schedule_bug(prev);
2750         rcu_sleep_check();
2751
2752         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2753
2754         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2755 }
2756
2757 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2758 {
2759         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2760                 update_rq_clock(rq);
2761         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2762 }
2763
2764 /*
2765  * Pick up the highest-prio task:
2766  */
2767 static inline struct task_struct *
2768 pick_next_task(struct rq *rq)
2769 {
2770         const struct sched_class *class;
2771         struct task_struct *p;
2772
2773         /*
2774          * Optimization: we know that if all tasks are in
2775          * the fair class we can call that function directly:
2776          */
2777         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2778                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2779                 if (likely(p))
2780                         return p;
2781         }
2782
2783         for_each_class(class) {
2784                 p = class->pick_next_task(rq);
2785                 if (p)
2786                         return p;
2787         }
2788
2789         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2790 }
2791
2792 /*
2793  * __schedule() is the main scheduler function.
2794  *
2795  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2796  *
2797  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2798  *
2799  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2800  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2801  *
2802  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2803  *      interrupt handler scheduler_tick().
2804  *
2805  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2806  *      task to the run-queue and that's it.
2807  *
2808  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2809  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2810  *      called on the nearest possible occasion:
2811  *
2812  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2813  *
2814  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2815  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2816  *           spin_unlock()!)
2817  *
2818  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2819  *           preemptible context
2820  *
2821  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2822  *         then at the next:
2823  *
2824  *          - cond_resched() call
2825  *          - explicit schedule() call
2826  *          - return from syscall or exception to user-space
2827  *          - return from interrupt-handler to user-space
2828  */
2829 static void __sched __schedule(void)
2830 {
2831         struct task_struct *prev, *next;
2832         unsigned long *switch_count;
2833         struct rq *rq;
2834         int cpu;
2835
2836 need_resched:
2837         preempt_disable();
2838         cpu = smp_processor_id();
2839         rq = cpu_rq(cpu);
2840         rcu_note_context_switch(cpu);
2841         prev = rq->curr;
2842
2843         schedule_debug(prev);
2844
2845         if (sched_feat(HRTICK))
2846                 hrtick_clear(rq);
2847
2848         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2849
2850         switch_count = &prev->nivcsw;
2851         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2852                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2853                         prev->state = TASK_RUNNING;
2854                 } else {
2855                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2856                         prev->on_rq = 0;
2857
2858                         /*
2859                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2860                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2861                          * concurrency.
2862                          */
2863                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2864                                 struct task_struct *to_wakeup;
2865
2866                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2867                                 if (to_wakeup)
2868                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2869                         }
2870                 }
2871                 switch_count = &prev->nvcsw;
2872         }
2873
2874         pre_schedule(rq, prev);
2875
2876         if (unlikely(!rq->nr_running))
2877                 idle_balance(cpu, rq);
2878
2879         put_prev_task(rq, prev);
2880         next = pick_next_task(rq);
2881         clear_tsk_need_resched(prev);
2882         rq->skip_clock_update = 0;
2883
2884         if (likely(prev != next)) {
2885                 rq->nr_switches++;
2886                 rq->curr = next;
2887                 ++*switch_count;
2888
2889                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2890                 /*
2891                  * The context switch have flipped the stack from under us
2892                  * and restored the local variables which were saved when
2893                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2894                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2895                  */
2896                 cpu = smp_processor_id();
2897                 rq = cpu_rq(cpu);
2898         } else
2899                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2900
2901         post_schedule(rq);
2902
2903         sched_preempt_enable_no_resched();
2904         if (need_resched())
2905                 goto need_resched;
2906 }
2907
2908 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2909 {
2910         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2911                 return;
2912         /*
2913          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2914          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2915          */
2916         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2917                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2918 }
2919
2920 asmlinkage void __sched schedule(void)
2921 {
2922         struct task_struct *tsk = current;
2923
2924         sched_submit_work(tsk);
2925         __schedule();
2926 }
2927 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2928
2929 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
2930 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2931 {
2932         /*
2933          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2934          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2935          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2936          * we find a better solution.
2937          */
2938         rcu_user_exit();
2939         schedule();
2940         rcu_user_enter();
2941 }
2942 #endif
2943
2944 /**
2945  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2946  *
2947  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2948  */
2949 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2950 {
2951         sched_preempt_enable_no_resched();
2952         schedule();
2953         preempt_disable();
2954 }
2955
2956 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
2957
2958 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2959 {
2960         if (lock->owner != owner)
2961                 return false;
2962
2963         /*
2964          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
2965          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
2966          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
2967          * ensures the memory stays valid.
2968          */
2969         barrier();
2970
2971         return owner->on_cpu;
2972 }
2973
2974 /*
2975  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
2976  * access and not reliable.
2977  */
2978 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2979 {
2980         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
2981                 return 0;
2982
2983         rcu_read_lock();
2984         while (owner_running(lock, owner)) {
2985                 if (need_resched())
2986                         break;
2987
2988                 arch_mutex_cpu_relax();
2989         }
2990         rcu_read_unlock();
2991
2992         /*
2993          * We break out the loop above on need_resched() and when the
2994          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
2995          * success only when lock->owner is NULL.
2996          */
2997         return lock->owner == NULL;
2998 }
2999 #endif
3000
3001 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3002 /*
3003  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3004  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3005  * occur there and call schedule directly.
3006  */
3007 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3008 {
3009         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3010
3011         /*
3012          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3013          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3014          */
3015         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3016                 return;
3017
3018         do {
3019                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3020                 __schedule();
3021                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3022
3023                 /*
3024                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3025                  * between schedule and now.
3026                  */
3027                 barrier();
3028         } while (need_resched());
3029 }
3030 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3031
3032 /*
3033  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3034  * off of irq context.
3035  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3036  * protect us against recursive calling from irq.
3037  */
3038 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3039 {
3040         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3041
3042         /* Catch callers which need to be fixed */
3043         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3044
3045         rcu_user_exit();
3046         do {
3047                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3048                 local_irq_enable();
3049                 __schedule();
3050                 local_irq_disable();
3051                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3052
3053                 /*
3054                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3055                  * between schedule and now.
3056                  */
3057                 barrier();
3058         } while (need_resched());
3059 }
3060
3061 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3062
3063 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3064                           void *key)
3065 {
3066         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3067 }
3068 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3069
3070 /*
3071  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3072  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3073  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3074  *
3075  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3076  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3077  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3078  */
3079 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3080                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3081 {
3082         wait_queue_t *curr, *next;
3083
3084         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3085                 unsigned flags = curr->flags;
3086
3087                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3088                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3089                         break;
3090         }
3091 }
3092
3093 /**
3094  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3095  * @q: the waitqueue
3096  * @mode: which threads
3097  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3098  * @key: is directly passed to the wakeup function
3099  *
3100  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3101  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3102  */
3103 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3104                         int nr_exclusive, void *key)
3105 {
3106         unsigned long flags;
3107
3108         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3109         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3110         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3111 }
3112 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3113
3114 /*
3115  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3116  */
3117 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3118 {
3119         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3120 }
3121 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3122
3123 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3124 {
3125         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3126 }
3127 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3128
3129 /**
3130  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3131  * @q: the waitqueue
3132  * @mode: which threads
3133  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3134  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3135  *
3136  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3137  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3138  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3139  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3140  *
3141  * On UP it can prevent extra preemption.
3142  *
3143  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3144  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3145  */
3146 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3147                         int nr_exclusive, void *key)
3148 {
3149         unsigned long flags;
3150         int wake_flags = WF_SYNC;
3151
3152         if (unlikely(!q))
3153                 return;
3154
3155         if (unlikely(!nr_exclusive))
3156                 wake_flags = 0;
3157
3158         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3159         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3160         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3161 }
3162 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3163
3164 /*
3165  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3166  */
3167 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3168 {
3169         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3170 }
3171 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3172
3173 /**
3174  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3175  * @x:  holds the state of this particular completion
3176  *
3177  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3178  * awakened in the same order in which they were queued.
3179  *
3180  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3181  *
3182  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3183  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3184  */
3185 void complete(struct completion *x)
3186 {
3187         unsigned long flags;
3188
3189         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3190         x->done++;
3191         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3192         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3193 }
3194 EXPORT_SYMBOL(complete);
3195
3196 /**
3197  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3198  * @x:  holds the state of this particular completion
3199  *
3200  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3201  *
3202  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3203  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3204  */
3205 void complete_all(struct completion *x)
3206 {
3207         unsigned long flags;
3208
3209         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3210         x->done += UINT_MAX/2;
3211         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3212         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3213 }
3214 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3215
3216 static inline long __sched
3217 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3218 {
3219         if (!x->done) {
3220                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3221
3222                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3223                 do {
3224                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3225                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3226                                 break;
3227                         }
3228                         __set_current_state(state);
3229                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3230                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3231                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3232                 } while (!x->done && timeout);
3233                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3234                 if (!x->done)
3235                         return timeout;
3236         }
3237         x->done--;
3238         return timeout ?: 1;
3239 }
3240
3241 static long __sched
3242 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3243 {
3244         might_sleep();
3245
3246         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3247         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3248         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3249         return timeout;
3250 }
3251
3252 /**
3253  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3254  * @x:  holds the state of this particular completion
3255  *
3256  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3257  * interruptible and there is no timeout.
3258  *
3259  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3260  * and interrupt capability. Also see complete().
3261  */
3262 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3263 {
3264         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3265 }
3266 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3267
3268 /**
3269  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3270  * @x:  holds the state of this particular completion
3271  * @timeout:  timeout value in jiffies
3272  *
3273  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3274  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3275  * interruptible.
3276  *
3277  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3278  * jiffies left till timeout) if completed.
3279  */
3280 unsigned long __sched
3281 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3282 {
3283         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3284 }
3285 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3286
3287 /**
3288  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3289  * @x:  holds the state of this particular completion
3290  *
3291  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3292  * interruptible.
3293  *
3294  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3295  */
3296 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3297 {
3298         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3299         if (t == -ERESTARTSYS)
3300                 return t;
3301         return 0;
3302 }
3303 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3304
3305 /**
3306  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3307  * @x:  holds the state of this particular completion
3308  * @timeout:  timeout value in jiffies
3309  *
3310  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3311  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3312  *
3313  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3314  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3315  */
3316 long __sched
3317 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3318                                           unsigned long timeout)
3319 {
3320         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3321 }
3322 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3323
3324 /**
3325  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3326  * @x:  holds the state of this particular completion
3327  *
3328  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3329  * interrupted by a kill signal.
3330  *
3331  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3332  */
3333 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3334 {
3335         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3336         if (t == -ERESTARTSYS)
3337                 return t;
3338         return 0;
3339 }
3340 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3341
3342 /**
3343  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3344  * @x:  holds the state of this particular completion
3345  * @timeout:  timeout value in jiffies
3346  *
3347  * This waits for either a completion of a specific task to be
3348  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3349  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3350  *
3351  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3352  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3353  */
3354 long __sched
3355 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3356                                      unsigned long timeout)
3357 {
3358         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3359 }
3360 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3361
3362 /**
3363  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3364  *      @x:     completion structure
3365  *
3366  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3367  *               1 if a decrement succeeded.
3368  *
3369  *      If a completion is being used as a counting completion,
3370  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3371  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3372  *      is protecting is not available.
3373  */
3374 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3375 {
3376         unsigned long flags;
3377         int ret = 1;
3378
3379         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3380         if (!x->done)
3381                 ret = 0;
3382         else
3383                 x->done--;
3384         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3385         return ret;
3386 }
3387 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3388
3389 /**
3390  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3391  *      @x:     completion structure
3392  *
3393  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3394  *               1 if there are no waiters.
3395  *
3396  */
3397 bool completion_done(struct completion *x)
3398 {
3399         unsigned long flags;
3400         int ret = 1;
3401
3402         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3403         if (!x->done)
3404                 ret = 0;
3405         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3406         return ret;
3407 }
3408 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3409
3410 static long __sched
3411 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3412 {
3413         unsigned long flags;
3414         wait_queue_t wait;
3415
3416         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3417
3418         __set_current_state(state);
3419
3420         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3421         __add_wait_queue(q, &wait);
3422         spin_unlock(&q->lock);
3423         timeout = schedule_timeout(timeout);
3424         spin_lock_irq(&q->lock);
3425         __remove_wait_queue(q, &wait);
3426         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3427
3428         return timeout;
3429 }
3430
3431 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3432 {
3433         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3434 }
3435 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3436
3437 long __sched
3438 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3439 {
3440         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3441 }
3442 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3443
3444 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3445 {
3446         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3447 }
3448 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3449
3450 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3451 {
3452         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3453 }
3454 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3455
3456 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3457
3458 /*
3459  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3460  * @p: task
3461  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3462  *
3463  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3464  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3465  *
3466  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3467  */
3468 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3469 {
3470         int oldprio, on_rq, running;
3471         struct rq *rq;
3472         const struct sched_class *prev_class;
3473
3474         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3475
3476         rq = __task_rq_lock(p);
3477
3478         /*
3479          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3480          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3481          *
3482          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3483          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3484          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3485          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3486          * with interrupts disabled and will complete the lock
3487          * protected section without being interrupted. So there is no
3488          * real need to boost.
3489          */
3490         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3491                 WARN_ON(p != rq->curr);
3492                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3493                 goto out_unlock;
3494         }
3495
3496         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3497         oldprio = p->prio;
3498         prev_class = p->sched_class;
3499         on_rq = p->on_rq;
3500         running = task_current(rq, p);
3501         if (on_rq)
3502                 dequeue_task(rq, p, 0);
3503         if (running)
3504                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3505
3506         if (rt_prio(prio))
3507                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3508         else
3509                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3510
3511         p->prio = prio;
3512
3513         if (running)
3514                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3515         if (on_rq)
3516                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3517
3518         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3519 out_unlock:
3520         __task_rq_unlock(rq);
3521 }
3522 #endif
3523 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3524 {
3525         int old_prio, delta, on_rq;
3526         unsigned long flags;
3527         struct rq *rq;
3528
3529         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3530                 return;
3531         /*
3532          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3533          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3534          */
3535         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3536         /*
3537          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3538          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3539          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3540          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3541          */
3542         if (task_has_rt_policy(p)) {
3543                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3544                 goto out_unlock;
3545         }
3546         on_rq = p->on_rq;
3547         if (on_rq)
3548                 dequeue_task(rq, p, 0);
3549
3550         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3551         set_load_weight(p);
3552         old_prio = p->prio;
3553         p->prio = effective_prio(p);
3554         delta = p->prio - old_prio;
3555
3556         if (on_rq) {
3557                 enqueue_task(rq, p, 0);
3558                 /*
3559                  * If the task increased its priority or is running and
3560                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3561                  */
3562                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3563                         resched_task(rq->curr);
3564         }
3565 out_unlock:
3566         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3567 }
3568 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3569
3570 /*
3571  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3572  * @p: task
3573  * @nice: nice value
3574  */
3575 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3576 {
3577         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3578         int nice_rlim = 20 - nice;
3579
3580         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3581                 capable(CAP_SYS_NICE));
3582 }
3583
3584 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3585
3586 /*
3587  * sys_nice - change the priority of the current process.
3588  * @increment: priority increment
3589  *
3590  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3591  * does similar things.
3592  */
3593 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3594 {
3595         long nice, retval;
3596
3597         /*
3598          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3599          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3600          * and we have a single winner.
3601          */
3602         if (increment < -40)
3603                 increment = -40;
3604         if (increment > 40)
3605                 increment = 40;
3606
3607         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3608         if (nice < -20)
3609                 nice = -20;
3610         if (nice > 19)
3611                 nice = 19;
3612
3613         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3614                 return -EPERM;
3615
3616         retval = security_task_setnice(current, nice);
3617         if (retval)
3618                 return retval;
3619
3620         set_user_nice(current, nice);
3621         return 0;
3622 }
3623
3624 #endif
3625
3626 /**
3627  * task_prio - return the priority value of a given task.
3628  * @p: the task in question.
3629  *
3630  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3631  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3632  * around 0, value goes from -16 to +15.
3633  */
3634 int task_prio(const struct task_struct *p)
3635 {
3636         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3637 }
3638
3639 /**
3640  * task_nice - return the nice value of a given task.
3641  * @p: the task in question.
3642  */
3643 int task_nice(const struct task_struct *p)
3644 {
3645         return TASK_NICE(p);
3646 }
3647 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3648
3649 /**
3650  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3651  * @cpu: the processor in question.
3652  */
3653 int idle_cpu(int cpu)
3654 {
3655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3656
3657         if (rq->curr != rq->idle)
3658                 return 0;
3659
3660         if (rq->nr_running)
3661                 return 0;
3662
3663 #ifdef CONFIG_SMP
3664         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3665                 return 0;
3666 #endif
3667
3668         return 1;
3669 }
3670
3671 /**
3672  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3673  * @cpu: the processor in question.
3674  */
3675 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3676 {
3677         return cpu_rq(cpu)->idle;
3678 }
3679
3680 /**
3681  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3682  * @pid: the pid in question.
3683  */
3684 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3685 {
3686         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3687 }
3688
3689 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3690 static void
3691 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3692 {
3693         p->policy = policy;
3694         p->rt_priority = prio;
3695         p->normal_prio = normal_prio(p);
3696         /* we are holding p->pi_lock already */
3697         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3698         if (rt_prio(p->prio))
3699                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3700         else
3701                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3702         set_load_weight(p);
3703 }
3704
3705 /*
3706  * check the target process has a UID that matches the current process's
3707  */
3708 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3709 {
3710         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3711         bool match;
3712
3713         rcu_read_lock();
3714         pcred = __task_cred(p);
3715         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3716                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3717         rcu_read_unlock();
3718         return match;
3719 }
3720
3721 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3722                                 const struct sched_param *param, bool user)
3723 {
3724         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3725         unsigned long flags;
3726         const struct sched_class *prev_class;
3727         struct rq *rq;
3728         int reset_on_fork;
3729
3730         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3731         BUG_ON(in_interrupt());
3732 recheck:
3733         /* double check policy once rq lock held */
3734         if (policy < 0) {
3735                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3736                 policy = oldpolicy = p->policy;
3737         } else {
3738                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3739                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3740
3741                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3742                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3743                                 policy != SCHED_IDLE)
3744                         return -EINVAL;
3745         }
3746
3747         /*
3748          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3749          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3750          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3751          */
3752         if (param->sched_priority < 0 ||
3753             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3754             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3755                 return -EINVAL;
3756         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3757                 return -EINVAL;
3758
3759         /*
3760          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3761          */
3762         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3763                 if (rt_policy(policy)) {
3764                         unsigned long rlim_rtprio =
3765                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3766
3767                         /* can't set/change the rt policy */
3768                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3769                                 return -EPERM;
3770
3771                         /* can't increase priority */
3772                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3773                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3774                                 return -EPERM;
3775                 }
3776
3777                 /*
3778                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3779                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3780                  */
3781                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3782                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3783                                 return -EPERM;
3784                 }
3785
3786                 /* can't change other user's priorities */
3787                 if (!check_same_owner(p))
3788                         return -EPERM;
3789
3790                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3791                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3792                         return -EPERM;
3793         }
3794
3795         if (user) {
3796                 retval = security_task_setscheduler(p);
3797                 if (retval)
3798                         return retval;
3799         }
3800
3801         /*
3802          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3803          * changing the priority of the task:
3804          *
3805          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3806          * runqueue lock must be held.
3807          */
3808         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3809
3810         /*
3811          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3812          */
3813         if (p == rq->stop) {
3814                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3815                 return -EINVAL;
3816         }
3817
3818         /*
3819          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3820          */
3821         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3822                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3823                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3824                 return 0;
3825         }
3826
3827 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3828         if (user) {
3829                 /*
3830                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3831                  * assigned.
3832                  */
3833                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3834                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3835                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3836                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3837                         return -EPERM;
3838                 }
3839         }
3840 #endif
3841
3842         /* recheck policy now with rq lock held */
3843         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3844                 policy = oldpolicy = -1;
3845                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3846                 goto recheck;
3847         }
3848         on_rq = p->on_rq;
3849         running = task_current(rq, p);
3850         if (on_rq)
3851                 dequeue_task(rq, p, 0);
3852         if (running)
3853                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3854
3855         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3856
3857         oldprio = p->prio;
3858         prev_class = p->sched_class;
3859         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3860
3861         if (running)
3862                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3863         if (on_rq)
3864                 enqueue_task(rq, p, 0);
3865
3866         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3867         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3868
3869         rt_mutex_adjust_pi(p);
3870
3871         return 0;
3872 }
3873
3874 /**
3875  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3876  * @p: the task in question.
3877  * @policy: new policy.
3878  * @param: structure containing the new RT priority.
3879  *
3880  * NOTE that the task may be already dead.
3881  */
3882 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3883                        const struct sched_param *param)
3884 {
3885         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3886 }
3887 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3888
3889 /**
3890  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3891  * @p: the task in question.
3892  * @policy: new policy.
3893  * @param: structure containing the new RT priority.
3894  *
3895  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3896  * current context has permission.  For example, this is needed in
3897  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3898  * but our caller might not have that capability.
3899  */
3900 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3901                                const struct sched_param *param)
3902 {
3903         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3904 }
3905
3906 static int
3907 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3908 {
3909         struct sched_param lparam;
3910         struct task_struct *p;
3911         int retval;
3912
3913         if (!param || pid < 0)
3914                 return -EINVAL;
3915         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3916                 return -EFAULT;
3917
3918         rcu_read_lock();
3919         retval = -ESRCH;
3920         p = find_process_by_pid(pid);
3921         if (p != NULL)
3922                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3923         rcu_read_unlock();
3924
3925         return retval;
3926 }
3927
3928 /**
3929  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3930  * @pid: the pid in question.
3931  * @policy: new policy.
3932  * @param: structure containing the new RT priority.
3933  */
3934 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3935                 struct sched_param __user *, param)
3936 {
3937         /* negative values for policy are not valid */
3938         if (policy < 0)
3939                 return -EINVAL;
3940
3941         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3942 }
3943
3944 /**
3945  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3946  * @pid: the pid in question.
3947  * @param: structure containing the new RT priority.
3948  */
3949 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3950 {
3951         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3952 }
3953
3954 /**
3955  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3956  * @pid: the pid in question.
3957  */
3958 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3959 {
3960         struct task_struct *p;
3961         int retval;
3962
3963         if (pid < 0)
3964                 return -EINVAL;
3965
3966         retval = -ESRCH;
3967         rcu_read_lock();
3968         p = find_process_by_pid(pid);
3969         if (p) {
3970                 retval = security_task_getscheduler(p);
3971                 if (!retval)
3972                         retval = p->policy
3973                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3974         }
3975         rcu_read_unlock();
3976         return retval;
3977 }
3978
3979 /**
3980  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3981  * @pid: the pid in question.
3982  * @param: structure containing the RT priority.
3983  */
3984 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3985 {
3986         struct sched_param lp;
3987         struct task_struct *p;
3988         int retval;
3989
3990         if (!param || pid < 0)
3991                 return -EINVAL;
3992
3993         rcu_read_lock();
3994         p = find_process_by_pid(pid);
3995         retval = -ESRCH;
3996         if (!p)
3997                 goto out_unlock;
3998
3999         retval = security_task_getscheduler(p);
4000         if (retval)
4001                 goto out_unlock;
4002
4003         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4004         rcu_read_unlock();
4005
4006         /*
4007          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4008          */
4009         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4010
4011         return retval;
4012
4013 out_unlock:
4014         rcu_read_unlock();
4015         return retval;
4016 }
4017
4018 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4019 {
4020         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4021         struct task_struct *p;
4022         int retval;
4023
4024         get_online_cpus();
4025         rcu_read_lock();
4026
4027         p = find_process_by_pid(pid);
4028         if (!p) {
4029                 rcu_read_unlock();
4030                 put_online_cpus();
4031                 return -ESRCH;
4032         }
4033
4034         /* Prevent p going away */
4035         get_task_struct(p);
4036         rcu_read_unlock();
4037
4038         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4039                 retval = -ENOMEM;
4040                 goto out_put_task;
4041         }
4042         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4043                 retval = -ENOMEM;
4044                 goto out_free_cpus_allowed;
4045         }
4046         retval = -EPERM;
4047         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4048                 goto out_unlock;
4049
4050         retval = security_task_setscheduler(p);
4051         if (retval)
4052                 goto out_unlock;
4053
4054         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4055         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4056 again:
4057         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4058
4059         if (!retval) {
4060                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4061                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4062                         /*
4063                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4064                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4065                          * cpuset's cpus_allowed
4066                          */
4067                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4068                         goto again;
4069                 }
4070         }
4071 out_unlock:
4072         free_cpumask_var(new_mask);
4073 out_free_cpus_allowed:
4074         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4075 out_put_task:
4076         put_task_struct(p);
4077         put_online_cpus();
4078         return retval;
4079 }
4080
4081 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4082                              struct cpumask *new_mask)
4083 {
4084         if (len < cpumask_size())
4085                 cpumask_clear(new_mask);
4086         else if (len > cpumask_size())
4087                 len = cpumask_size();
4088
4089         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4090 }
4091
4092 /**
4093  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4094  * @pid: pid of the process
4095  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4096  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4097  */
4098 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4099                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4100 {
4101         cpumask_var_t new_mask;
4102         int retval;
4103
4104         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4105                 return -ENOMEM;
4106
4107         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4108         if (retval == 0)
4109                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4110         free_cpumask_var(new_mask);
4111         return retval;
4112 }
4113
4114 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4115 {
4116         struct task_struct *p;
4117         unsigned long flags;
4118         int retval;
4119
4120         get_online_cpus();
4121         rcu_read_lock();
4122
4123         retval = -ESRCH;
4124         p = find_process_by_pid(pid);
4125         if (!p)
4126                 goto out_unlock;
4127
4128         retval = security_task_getscheduler(p);
4129         if (retval)
4130                 goto out_unlock;
4131
4132         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4133         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4134         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4135
4136 out_unlock:
4137         rcu_read_unlock();
4138         put_online_cpus();
4139
4140         return retval;
4141 }
4142
4143 /**
4144  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4145  * @pid: pid of the process
4146  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4147  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4148  */
4149 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4150                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4151 {
4152         int ret;
4153         cpumask_var_t mask;
4154
4155         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4156                 return -EINVAL;
4157         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4158                 return -EINVAL;
4159
4160         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4161                 return -ENOMEM;
4162
4163         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4164         if (ret == 0) {
4165                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4166
4167                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4168                         ret = -EFAULT;
4169                 else
4170                         ret = retlen;
4171         }
4172         free_cpumask_var(mask);
4173
4174         return ret;
4175 }
4176
4177 /**
4178  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4179  *
4180  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4181  * other threads running on this CPU then this function will return.
4182  */
4183 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4184 {
4185         struct rq *rq = this_rq_lock();
4186
4187         schedstat_inc(rq, yld_count);
4188         current->sched_class->yield_task(rq);
4189
4190         /*
4191          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4192          * no need to preempt or enable interrupts:
4193          */
4194         __release(rq->lock);
4195         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4196         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4197         sched_preempt_enable_no_resched();
4198
4199         schedule();
4200
4201         return 0;
4202 }
4203
4204 static inline int should_resched(void)
4205 {
4206         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4207 }
4208
4209 static void __cond_resched(void)
4210 {
4211         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4212         __schedule();
4213         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4214 }
4215
4216 int __sched _cond_resched(void)
4217 {
4218         if (should_resched()) {
4219                 __cond_resched();
4220                 return 1;
4221         }
4222         return 0;
4223 }
4224 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4225
4226 /*
4227  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4228  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4229  *
4230  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4231  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4232  * spin_unlock(), once by hand).
4233  */
4234 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4235 {
4236         int resched = should_resched();
4237         int ret = 0;
4238
4239         lockdep_assert_held(lock);
4240
4241         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4242                 spin_unlock(lock);
4243                 if (resched)
4244                         __cond_resched();
4245                 else
4246                         cpu_relax();
4247                 ret = 1;
4248                 spin_lock(lock);
4249         }
4250         return ret;
4251 }
4252 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4253
4254 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4255 {
4256         BUG_ON(!in_softirq());
4257
4258         if (should_resched()) {
4259                 local_bh_enable();
4260                 __cond_resched();
4261                 local_bh_disable();
4262                 return 1;
4263         }
4264         return 0;
4265 }
4266 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4267
4268 /**
4269  * yield - yield the current processor to other threads.
4270  *
4271  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4272  *
4273  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4274  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4275  * it, its already broken.
4276  *
4277  * Typical broken usage is:
4278  *
4279  * while (!event)
4280  *      yield();
4281  *
4282  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4283  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4284  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4285  *
4286  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4287  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4288  * If you still want to use yield(), do not!
4289  */
4290 void __sched yield(void)
4291 {
4292         set_current_state(TASK_RUNNING);
4293         sys_sched_yield();
4294 }
4295 EXPORT_SYMBOL(yield);
4296
4297 /**
4298  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4299  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4300  * processor it's on.
4301  * @p: target task
4302  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4303  *
4304  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4305  * can't go away on us before we can do any checks.
4306  *
4307  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4308  */
4309 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4310 {
4311         struct task_struct *curr = current;
4312         struct rq *rq, *p_rq;
4313         unsigned long flags;
4314         bool yielded = 0;
4315
4316         local_irq_save(flags);
4317         rq = this_rq();
4318
4319 again:
4320         p_rq = task_rq(p);
4321         double_rq_lock(rq, p_rq);
4322         while (task_rq(p) != p_rq) {
4323                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4324                 goto again;
4325         }
4326
4327         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4328                 goto out;
4329
4330         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4331                 goto out;
4332
4333         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4334                 goto out;
4335
4336         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4337         if (yielded) {
4338                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4339                 /*
4340                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4341                  * fairness.
4342                  */
4343                 if (preempt && rq != p_rq)
4344                         resched_task(p_rq->curr);
4345         }
4346
4347 out:
4348         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4349         local_irq_restore(flags);
4350
4351         if (yielded)
4352                 schedule();
4353
4354         return yielded;
4355 }
4356 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4357
4358 /*
4359  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4360  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4361  */
4362 void __sched io_schedule(void)
4363 {
4364         struct rq *rq = raw_rq();
4365
4366         delayacct_blkio_start();
4367         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4368         blk_flush_plug(current);
4369         current->in_iowait = 1;
4370         schedule();
4371         current->in_iowait = 0;
4372         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4373         delayacct_blkio_end();
4374 }
4375 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4376
4377 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4378 {
4379         struct rq *rq = raw_rq();
4380         long ret;
4381
4382         delayacct_blkio_start();
4383         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4384         blk_flush_plug(current);
4385         current->in_iowait = 1;
4386         ret = schedule_timeout(timeout);
4387         current->in_iowait = 0;
4388         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4389         delayacct_blkio_end();
4390         return ret;
4391 }
4392
4393 /**
4394  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4395  * @policy: scheduling class.
4396  *
4397  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4398  * by a given scheduling class.
4399  */
4400 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4401 {
4402         int ret = -EINVAL;
4403
4404         switch (policy) {
4405         case SCHED_FIFO:
4406         case SCHED_RR:
4407                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4408                 break;
4409         case SCHED_NORMAL:
4410         case SCHED_BATCH:
4411         case SCHED_IDLE:
4412                 ret = 0;
4413                 break;
4414         }
4415         return ret;
4416 }
4417
4418 /**
4419  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4420  * @policy: scheduling class.
4421  *
4422  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4423  * by a given scheduling class.
4424  */
4425 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4426 {
4427         int ret = -EINVAL;
4428
4429         switch (policy) {
4430         case SCHED_FIFO:
4431         case SCHED_RR:
4432                 ret = 1;
4433                 break;
4434         case SCHED_NORMAL:
4435         case SCHED_BATCH:
4436         case SCHED_IDLE:
4437                 ret = 0;
4438         }
4439         return ret;
4440 }
4441
4442 /**
4443  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4444  * @pid: pid of the process.
4445  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4446  *
4447  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4448  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4449  */
4450 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4451                 struct timespec __user *, interval)
4452 {
4453         struct task_struct *p;
4454         unsigned int time_slice;
4455         unsigned long flags;
4456         struct rq *rq;
4457         int retval;
4458         struct timespec t;
4459
4460         if (pid < 0)
4461                 return -EINVAL;
4462
4463         retval = -ESRCH;
4464         rcu_read_lock();
4465         p = find_process_by_pid(pid);
4466         if (!p)
4467                 goto out_unlock;
4468
4469         retval = security_task_getscheduler(p);
4470         if (retval)
4471                 goto out_unlock;
4472
4473         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4474         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4475         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4476
4477         rcu_read_unlock();
4478         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4479         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4480         return retval;
4481
4482 out_unlock:
4483         rcu_read_unlock();
4484         return retval;
4485 }
4486
4487 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4488
4489 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4490 {
4491         unsigned long free = 0;
4492         unsigned state;
4493
4494         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4495         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4496                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4497 #if BITS_PER_LONG == 32
4498         if (state == TASK_RUNNING)
4499                 printk(KERN_CONT " running  ");
4500         else
4501                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4502 #else
4503         if (state == TASK_RUNNING)
4504                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4505         else
4506                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4507 #endif
4508 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4509         free = stack_not_used(p);
4510 #endif
4511         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4512                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4513                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4514
4515         show_stack(p, NULL);
4516 }
4517
4518 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4519 {
4520         struct task_struct *g, *p;
4521
4522 #if BITS_PER_LONG == 32
4523         printk(KERN_INFO
4524                 "  task                PC stack   pid father\n");
4525 #else
4526         printk(KERN_INFO
4527                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4528 #endif
4529         rcu_read_lock();
4530         do_each_thread(g, p) {
4531                 /*
4532                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4533                  * console might take a lot of time:
4534                  */
4535                 touch_nmi_watchdog();
4536                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4537                         sched_show_task(p);
4538         } while_each_thread(g, p);
4539
4540         touch_all_softlockup_watchdogs();
4541
4542 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4543         sysrq_sched_debug_show();
4544 #endif
4545         rcu_read_unlock();
4546         /*
4547          * Only show locks if all tasks are dumped:
4548          */
4549         if (!state_filter)
4550                 debug_show_all_locks();
4551 }
4552
4553 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4554 {
4555         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4556 }
4557
4558 /**
4559  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4560  * @idle: task in question
4561  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4562  *
4563  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4564  * flag, to make booting more robust.
4565  */
4566 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4567 {
4568         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4569         unsigned long flags;
4570
4571         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4572
4573         __sched_fork(idle);
4574         idle->state = TASK_RUNNING;
4575         idle->se.exec_start = sched_clock();
4576
4577         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4578         /*
4579          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4580          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4581          * lockdep check in task_group() will fail.
4582          *
4583          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4584          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4585          *
4586          * Silence PROVE_RCU
4587          */
4588         rcu_read_lock();
4589         __set_task_cpu(idle, cpu);
4590         rcu_read_unlock();
4591
4592         rq->curr = rq->idle = idle;
4593 #if defined(CONFIG_SMP)
4594         idle->on_cpu = 1;
4595 #endif
4596         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4597
4598         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4599         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4600
4601         /*
4602          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4603          */
4604         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4605         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4606 #if defined(CONFIG_SMP)
4607         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4608 #endif
4609 }
4610
4611 #ifdef CONFIG_SMP
4612 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4613 {
4614         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4615                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4616
4617         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4618         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4619 }
4620
4621 /*
4622  * This is how migration works:
4623  *
4624  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4625  *    stop_one_cpu().
4626  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4627  *    off the CPU)
4628  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4629  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4630  *    it and puts it into the right queue.
4631  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4632  *    is done.
4633  */
4634
4635 /*
4636  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4637  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4638  * is removed from the allowed bitmask.
4639  *
4640  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4641  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4642  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4643  */
4644 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4645 {
4646         unsigned long flags;
4647         struct rq *rq;
4648         unsigned int dest_cpu;
4649         int ret = 0;
4650
4651         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4652
4653         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4654                 goto out;
4655
4656         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4657                 ret = -EINVAL;
4658                 goto out;
4659         }
4660
4661         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4662                 ret = -EINVAL;
4663                 goto out;
4664         }
4665
4666         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4667
4668         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4669         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4670                 goto out;
4671
4672         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4673         if (p->on_rq) {
4674                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4675                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4676                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4677                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4678                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4679                 return 0;
4680         }
4681 out:
4682         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4683
4684         return ret;
4685 }
4686 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4687
4688 /*
4689  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4690  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4691  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4692  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4693  *
4694  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4695  * as the task is no longer on this CPU.
4696  *
4697  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4698  */
4699 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4700 {
4701         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4702         int ret = 0;
4703
4704         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4705                 return ret;
4706
4707         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4708         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4709
4710         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4711         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4712         /* Already moved. */
4713         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4714                 goto done;
4715         /* Affinity changed (again). */
4716         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4717                 goto fail;
4718
4719         /*
4720          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4721          * placed properly.
4722          */
4723         if (p->on_rq) {
4724                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4725                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4726                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4727                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4728         }
4729 done:
4730         ret = 1;
4731 fail:
4732         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4733         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4734         return ret;
4735 }
4736
4737 /*
4738  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4739  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4740  * 'pushing' onto another runqueue.
4741  */
4742 static int migration_cpu_stop(void *data)
4743 {
4744         struct migration_arg *arg = data;
4745
4746         /*
4747          * The original target cpu might have gone down and we might
4748          * be on another cpu but it doesn't matter.
4749          */
4750         local_irq_disable();
4751         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4752         local_irq_enable();
4753         return 0;
4754 }
4755
4756 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4757
4758 /*
4759  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4760  * offline.
4761  */
4762 void idle_task_exit(void)
4763 {
4764         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4765
4766         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4767
4768         if (mm != &init_mm)
4769                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4770         mmdrop(mm);
4771 }
4772
4773 /*
4774  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4775  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4776  * nr_active count is stable.
4777  *
4778  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4779  */
4780 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4781 {
4782         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4783         if (delta)
4784                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4785 }
4786
4787 /*
4788  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4789  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4790  *
4791  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4792  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4793  * because of lock validation efforts.
4794  */
4795 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4796 {
4797         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4798         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4799         int dest_cpu;
4800
4801         /*
4802          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4803          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4804          *
4805          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4806          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4807          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4808          * done here.
4809          */
4810         rq->stop = NULL;
4811
4812         for ( ; ; ) {
4813                 /*
4814                  * There's this thread running, bail when that's the only
4815                  * remaining thread.
4816                  */
4817                 if (rq->nr_running == 1)
4818                         break;
4819
4820                 next = pick_next_task(rq);
4821                 BUG_ON(!next);
4822                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4823
4824                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4825                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4826                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4827
4828                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4829
4830                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4831         }
4832
4833         rq->stop = stop;
4834 }
4835
4836 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4837
4838 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4839
4840 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4841         {
4842                 .procname       = "sched_domain",
4843                 .mode           = 0555,
4844         },
4845         {}
4846 };
4847
4848 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4849         {
4850                 .procname       = "kernel",
4851                 .mode           = 0555,
4852                 .child          = sd_ctl_dir,
4853         },
4854         {}
4855 };
4856
4857 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4858 {
4859         struct ctl_table *entry =
4860                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4861
4862         return entry;
4863 }
4864
4865 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4866 {
4867         struct ctl_table *entry;
4868
4869         /*
4870          * In the intermediate directories, both the child directory and
4871          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4872          * will always be set. In the lowest directory the names are
4873          * static strings and all have proc handlers.
4874          */
4875         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4876                 if (entry->child)
4877                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4878                 if (entry->proc_handler == NULL)
4879                         kfree(entry->procname);
4880         }
4881
4882         kfree(*tablep);
4883         *tablep = NULL;
4884 }
4885
4886 static int min_load_idx = 0;
4887 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX;
4888
4889 static void
4890 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4891                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4892                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4893                 bool load_idx)
4894 {
4895         entry->procname = procname;
4896         entry->data = data;
4897         entry->maxlen = maxlen;
4898         entry->mode = mode;
4899         entry->proc_handler = proc_handler;
4900
4901         if (load_idx) {
4902                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4903                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4904         }
4905 }
4906
4907 static struct ctl_table *
4908 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4909 {
4910         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4911
4912         if (table == NULL)
4913                 return NULL;
4914
4915         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4916                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4917         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4918                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4919         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4920                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4921         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4922                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4923         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4924                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4925         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4926                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4927         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4928                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4929         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4930                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4931         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4932                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4933         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4934                 &sd->cache_nice_tries,
4935                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4936         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4937                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4938         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4939                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4940         /* &table[12] is terminator */
4941
4942         return table;
4943 }
4944
4945 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4946 {
4947         struct ctl_table *entry, *table;
4948         struct sched_domain *sd;
4949         int domain_num = 0, i;
4950         char buf[32];
4951
4952         for_each_domain(cpu, sd)
4953                 domain_num++;
4954         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4955         if (table == NULL)
4956                 return NULL;
4957
4958         i = 0;
4959         for_each_domain(cpu, sd) {
4960                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4961                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4962                 entry->mode = 0555;
4963                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4964                 entry++;
4965                 i++;
4966         }
4967         return table;
4968 }
4969
4970 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4971 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4972 {
4973         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4974         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4975         char buf[32];
4976
4977         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4978         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4979
4980         if (entry == NULL)
4981                 return;
4982
4983         for_each_possible_cpu(i) {
4984                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4985                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4986                 entry->mode = 0555;
4987                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4988                 entry++;
4989         }
4990
4991         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4992         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4993 }
4994
4995 /* may be called multiple times per register */
4996 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4997 {
4998         if (sd_sysctl_header)
4999                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5000         sd_sysctl_header = NULL;
5001         if (sd_ctl_dir[0].child)
5002                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5003 }
5004 #else
5005 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5006 {
5007 }
5008 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5009 {
5010 }
5011 #endif
5012
5013 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5014 {
5015         if (!rq->online) {
5016                 const struct sched_class *class;
5017
5018                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5019                 rq->online = 1;
5020
5021                 for_each_class(class) {
5022                         if (class->rq_online)
5023                                 class->rq_online(rq);
5024                 }
5025         }
5026 }
5027
5028 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5029 {
5030         if (rq->online) {
5031                 const struct sched_class *class;
5032
5033                 for_each_class(class) {
5034                         if (class->rq_offline)
5035                                 class->rq_offline(rq);
5036                 }
5037
5038                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5039                 rq->online = 0;
5040         }
5041 }
5042
5043 /*
5044  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5045  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5046  */
5047 static int __cpuinit
5048 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5049 {
5050         int cpu = (long)hcpu;
5051         unsigned long flags;
5052         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5053
5054         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5055
5056         case CPU_UP_PREPARE:
5057                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5058                 break;
5059
5060         case CPU_ONLINE:
5061                 /* Update our root-domain */
5062                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5063                 if (rq->rd) {
5064                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5065
5066                         set_rq_online(rq);
5067                 }
5068                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5069                 break;
5070
5071 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5072         case CPU_DYING:
5073                 sched_ttwu_pending();
5074                 /* Update our root-domain */
5075                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5076                 if (rq->rd) {
5077                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5078                         set_rq_offline(rq);
5079                 }
5080                 migrate_tasks(cpu);
5081                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5082                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5083                 break;
5084
5085         case CPU_DEAD:
5086                 calc_load_migrate(rq);
5087                 break;
5088 #endif
5089         }
5090
5091         update_max_interval();
5092
5093         return NOTIFY_OK;
5094 }
5095
5096 /*
5097  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5098  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5099  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5100  */
5101 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5102         .notifier_call = migration_call,
5103         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5104 };
5105
5106 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5107                                       unsigned long action, void *hcpu)
5108 {
5109         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5110         case CPU_STARTING:
5111         case CPU_DOWN_FAILED:
5112                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5113                 return NOTIFY_OK;
5114         default:
5115                 return NOTIFY_DONE;
5116         }
5117 }
5118
5119 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5120                                         unsigned long action, void *hcpu)
5121 {
5122         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5123         case CPU_DOWN_PREPARE:
5124                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5125                 return NOTIFY_OK;
5126         default:
5127                 return NOTIFY_DONE;
5128         }
5129 }
5130
5131 static int __init migration_init(void)
5132 {
5133         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5134         int err;
5135
5136         /* Initialize migration for the boot CPU */
5137         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5138         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5139         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5140         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5141
5142         /* Register cpu active notifiers */
5143         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5144         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5145
5146         return 0;
5147 }
5148 early_initcall(migration_init);
5149 #endif
5150
5151 #ifdef CONFIG_SMP
5152
5153 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5154
5155 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5156
5157 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5158
5159 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5160 {
5161         sched_debug_enabled = 1;
5162
5163         return 0;
5164 }
5165 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5166
5167 static inline bool sched_debug(void)
5168 {
5169         return sched_debug_enabled;
5170 }
5171
5172 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5173                                   struct cpumask *groupmask)
5174 {
5175         struct sched_group *group = sd->groups;
5176         char str[256];
5177
5178         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5179         cpumask_clear(groupmask);
5180
5181         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5182
5183         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5184                 printk("does not load-balance\n");
5185                 if (sd->parent)
5186                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5187                                         " has parent");
5188                 return -1;
5189         }
5190
5191         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5192
5193         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5194                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5195                                 "CPU%d\n", cpu);
5196         }
5197         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5198                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5199                                 " CPU%d\n", cpu);
5200         }
5201
5202         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5203         do {
5204                 if (!group) {
5205                         printk("\n");
5206                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5207                         break;
5208                 }
5209
5210                 /*
5211                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5212                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5213                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5214                  */
5215                 if (!group->sgp->power_orig) {
5216                         printk(KERN_CONT "\n");
5217                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5218                                         "set\n");
5219                         break;
5220                 }
5221
5222                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5223                         printk(KERN_CONT "\n");
5224                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5225                         break;
5226                 }
5227
5228                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5229                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5230                         printk(KERN_CONT "\n");
5231                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5232                         break;
5233                 }
5234
5235                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5236
5237                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5238
5239                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5240                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5241                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5242                                 group->sgp->power);
5243                 }
5244
5245                 group = group->next;
5246         } while (group != sd->groups);
5247         printk(KERN_CONT "\n");
5248
5249         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5250                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5251
5252         if (sd->parent &&
5253             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5254                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5255                         "of domain->span\n");
5256         return 0;
5257 }
5258
5259 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5260 {
5261         int level = 0;
5262
5263         if (!sched_debug_enabled)
5264                 return;
5265
5266         if (!sd) {
5267                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5268                 return;
5269         }
5270
5271         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5272
5273         for (;;) {
5274                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5275                         break;
5276                 level++;
5277                 sd = sd->parent;
5278                 if (!sd)
5279                         break;
5280         }
5281 }
5282 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5283 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5284 static inline bool sched_debug(void)
5285 {
5286         return false;
5287 }
5288 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5289
5290 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5291 {
5292         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5293                 return 1;
5294
5295         /* Following flags need at least 2 groups */
5296         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5297                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5298                          SD_BALANCE_FORK |
5299                          SD_BALANCE_EXEC |
5300                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5301                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5302                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5303                         return 0;
5304         }
5305
5306         /* Following flags don't use groups */
5307         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5308                 return 0;
5309
5310         return 1;
5311 }
5312
5313 static int
5314 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5315 {
5316         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5317
5318         if (sd_degenerate(parent))
5319                 return 1;
5320
5321         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5322                 return 0;
5323
5324         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5325         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5326                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5327                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5328                                 SD_BALANCE_FORK |
5329                                 SD_BALANCE_EXEC |
5330                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5331                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5332                 if (nr_node_ids == 1)
5333                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5334         }
5335         if (~cflags & pflags)
5336                 return 0;
5337
5338         return 1;
5339 }
5340
5341 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5342 {
5343         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5344
5345         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5346         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5347         free_cpumask_var(rd->online);
5348         free_cpumask_var(rd->span);
5349         kfree(rd);
5350 }
5351
5352 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5353 {
5354         struct root_domain *old_rd = NULL;
5355         unsigned long flags;
5356
5357         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5358
5359         if (rq->rd) {
5360                 old_rd = rq->rd;
5361
5362                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5363                         set_rq_offline(rq);
5364
5365                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5366
5367                 /*
5368                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5369                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5370                  * in this function:
5371                  */
5372                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5373                         old_rd = NULL;
5374         }
5375
5376         atomic_inc(&rd->refcount);
5377         rq->rd = rd;
5378
5379         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5380         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5381                 set_rq_online(rq);
5382
5383         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5384
5385         if (old_rd)
5386                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5387 }
5388
5389 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5390 {
5391         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5392
5393         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5394                 goto out;
5395         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5396                 goto free_span;
5397         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5398                 goto free_online;
5399
5400         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5401                 goto free_rto_mask;
5402         return 0;
5403
5404 free_rto_mask:
5405         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5406 free_online:
5407         free_cpumask_var(rd->online);
5408 free_span:
5409         free_cpumask_var(rd->span);
5410 out:
5411         return -ENOMEM;
5412 }
5413
5414 /*
5415  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5416  * members (mimicking the global state we have today).
5417  */
5418 struct root_domain def_root_domain;
5419
5420 static void init_defrootdomain(void)
5421 {
5422         init_rootdomain(&def_root_domain);
5423
5424         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5425 }
5426
5427 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5428 {
5429         struct root_domain *rd;
5430
5431         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5432         if (!rd)
5433                 return NULL;
5434
5435         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5436                 kfree(rd);
5437                 return NULL;
5438         }
5439
5440         return rd;
5441 }
5442
5443 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5444 {
5445         struct sched_group *tmp, *first;
5446
5447         if (!sg)
5448                 return;
5449
5450         first = sg;
5451         do {
5452                 tmp = sg->next;
5453
5454                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5455                         kfree(sg->sgp);
5456
5457                 kfree(sg);
5458                 sg = tmp;
5459         } while (sg != first);
5460 }
5461
5462 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5463 {
5464         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5465
5466         /*
5467          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5468          * nuke them all.
5469          */
5470         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5471                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5472         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5473                 kfree(sd->groups->sgp);
5474                 kfree(sd->groups);
5475         }
5476         kfree(sd);
5477 }
5478
5479 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5480 {
5481         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5482 }
5483
5484 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5485 {
5486         for (; sd; sd = sd->parent)
5487                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5488 }
5489
5490 /*
5491  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5492  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5493  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5494  *
5495  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5496  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5497  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5498  */
5499 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5500 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5501
5502 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_node);
5503
5504 static void update_domain_cache(int cpu)
5505 {
5506         struct sched_domain *sd;
5507         int id = cpu;
5508
5509         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5510         if (sd)
5511                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5512
5513         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5514         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5515
5516         for_each_domain(cpu, sd) {
5517                 if (cpumask_equal(sched_domain_span(sd),
5518                                   cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu))))
5519                         goto got_node;
5520         }
5521         sd = NULL;
5522 got_node:
5523         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_node, cpu), sd);
5524 }
5525
5526 /*
5527  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5528  * hold the hotplug lock.
5529  */
5530 static void
5531 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5532 {
5533         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5534         struct sched_domain *tmp;
5535
5536         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5537         for (tmp = sd; tmp; ) {
5538                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5539                 if (!parent)
5540                         break;
5541
5542                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5543                         tmp->parent = parent->parent;
5544                         if (parent->parent)
5545                                 parent->parent->child = tmp;
5546                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5547                 } else
5548                         tmp = tmp->parent;
5549         }
5550
5551         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5552                 tmp = sd;
5553                 sd = sd->parent;
5554                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5555                 if (sd)
5556                         sd->child = NULL;
5557         }
5558
5559         sched_domain_debug(sd, cpu);
5560
5561         rq_attach_root(rq, rd);
5562         tmp = rq->sd;
5563         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5564         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5565
5566         update_domain_cache(cpu);
5567 }
5568
5569 /* cpus with isolated domains */
5570 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5571
5572 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5573 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5574 {
5575         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5576         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5577         return 1;
5578 }
5579
5580 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5581
5582 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5583 {
5584         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5585 }
5586
5587 struct sd_data {
5588         struct sched_domain **__percpu sd;
5589         struct sched_group **__percpu sg;
5590         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5591 };
5592
5593 struct s_data {
5594         struct sched_domain ** __percpu sd;
5595         struct root_domain      *rd;
5596 };
5597
5598 enum s_alloc {
5599         sa_rootdomain,
5600         sa_sd,
5601         sa_sd_storage,
5602         sa_none,
5603 };
5604
5605 struct sched_domain_topology_level;
5606
5607 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5608 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5609
5610 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5611
5612 struct sched_domain_topology_level {
5613         sched_domain_init_f init;
5614         sched_domain_mask_f mask;
5615         int                 flags;
5616         int                 numa_level;
5617         struct sd_data      data;
5618 };
5619
5620 /*
5621  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5622  * domain traversal.
5623  *
5624  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5625  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5626  * range.
5627  *
5628  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5629  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5630  * cpu they're built on, so check that.
5631  *
5632  */
5633 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5634 {
5635         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5636         struct sd_data *sdd = sd->private;
5637         struct sched_domain *sibling;
5638         int i;
5639
5640         for_each_cpu(i, span) {
5641                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5642                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5643                         continue;
5644
5645                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5646         }
5647 }
5648
5649 /*
5650  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5651  * of this group that's also in the iteration mask.
5652  */
5653 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5654 {
5655         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5656 }
5657
5658 static int
5659 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5660 {
5661         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5662         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5663         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5664         struct sd_data *sdd = sd->private;
5665         struct sched_domain *child;
5666         int i;
5667
5668         cpumask_clear(covered);
5669
5670         for_each_cpu(i, span) {
5671                 struct cpumask *sg_span;
5672
5673                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5674                         continue;
5675
5676                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5677
5678                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5679                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5680                         continue;
5681
5682                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5683                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5684
5685                 if (!sg)
5686                         goto fail;
5687
5688                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5689                 if (child->child) {
5690                         child = child->child;
5691                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5692                 } else
5693                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5694
5695                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5696
5697                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5698                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5699                         build_group_mask(sd, sg);
5700
5701                 /*
5702                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5703                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5704                  * die on a /0 trap.
5705                  */
5706                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5707
5708                 /*
5709                  * Make sure the first group of this domain contains the
5710                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5711                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5712                  */
5713                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5714                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5715                         groups = sg;
5716
5717                 if (!first)
5718                         first = sg;
5719                 if (last)
5720                         last->next = sg;
5721                 last = sg;
5722                 last->next = first;
5723         }
5724         sd->groups = groups;
5725
5726         return 0;
5727
5728 fail:
5729         free_sched_groups(first, 0);
5730
5731         return -ENOMEM;
5732 }
5733
5734 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5735 {
5736         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5737         struct sched_domain *child = sd->child;
5738
5739         if (child)
5740                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5741
5742         if (sg) {
5743                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5744                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5745                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5746         }
5747
5748         return cpu;
5749 }
5750
5751 /*
5752  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5753  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5754  * and ->cpu_power to 0.
5755  *
5756  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5757  */
5758 static int
5759 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5760 {
5761         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5762         struct sd_data *sdd = sd->private;
5763         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5764         struct cpumask *covered;
5765         int i;
5766
5767         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5768         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5769
5770         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5771                 return 0;
5772
5773         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5774         covered = sched_domains_tmpmask;
5775
5776         cpumask_clear(covered);
5777
5778         for_each_cpu(i, span) {
5779                 struct sched_group *sg;
5780                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5781                 int j;
5782
5783                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5784                         continue;
5785
5786                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5787                 sg->sgp->power = 0;
5788                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5789
5790                 for_each_cpu(j, span) {
5791                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5792                                 continue;
5793
5794                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5795                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5796                 }
5797
5798                 if (!first)
5799                         first = sg;
5800                 if (last)
5801                         last->next = sg;
5802                 last = sg;
5803         }
5804         last->next = first;
5805
5806         return 0;
5807 }
5808
5809 /*
5810  * Initialize sched groups cpu_power.
5811  *
5812  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5813  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5814  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5815  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5816  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5817  * less cpu_power.
5818  */
5819 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5820 {
5821         struct sched_group *sg = sd->groups;
5822
5823         WARN_ON(!sd || !sg);
5824
5825         do {
5826                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5827                 sg = sg->next;
5828         } while (sg != sd->groups);
5829
5830         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5831                 return;
5832
5833         update_group_power(sd, cpu);
5834         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5835 }
5836
5837 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5838 {
5839        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5840 }
5841
5842 /*
5843  * Initializers for schedule domains
5844  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5845  */
5846
5847 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5848 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5849 #else
5850 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5851 #endif
5852
5853 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5854 static noinline struct sched_domain *                                   \
5855 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5856 {                                                                       \
5857         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5858         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5859         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5860         sd->private = &tl->data;                                        \
5861         return sd;                                                      \
5862 }
5863
5864 SD_INIT_FUNC(CPU)
5865 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5866  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5867 #endif
5868 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5869  SD_INIT_FUNC(MC)
5870 #endif
5871 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5872  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5873 #endif
5874
5875 static int default_relax_domain_level = -1;
5876 int sched_domain_level_max;
5877
5878 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5879 {
5880         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5881                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5882
5883         return 1;
5884 }
5885 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5886
5887 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5888                                  struct sched_domain_attr *attr)
5889 {
5890         int request;
5891
5892         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5893                 if (default_relax_domain_level < 0)
5894                         return;
5895                 else
5896                         request = default_relax_domain_level;
5897         } else
5898                 request = attr->relax_domain_level;
5899         if (request < sd->level) {
5900                 /* turn off idle balance on this domain */
5901                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5902         } else {
5903                 /* turn on idle balance on this domain */
5904                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5905         }
5906 }
5907
5908 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5909 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5910
5911 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5912                                  const struct cpumask *cpu_map)
5913 {
5914         switch (what) {
5915         case sa_rootdomain:
5916                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5917                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5918         case sa_sd:
5919                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5920         case sa_sd_storage:
5921                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5922         case sa_none:
5923                 break;
5924         }
5925 }
5926
5927 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5928                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5929 {
5930         memset(d, 0, sizeof(*d));
5931
5932         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5933                 return sa_sd_storage;
5934         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5935         if (!d->sd)
5936                 return sa_sd_storage;
5937         d->rd = alloc_rootdomain();
5938         if (!d->rd)
5939                 return sa_sd;
5940         return sa_rootdomain;
5941 }
5942
5943 /*
5944  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5945  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5946  * will not free the data we're using.
5947  */
5948 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5949 {
5950         struct sd_data *sdd = sd->private;
5951
5952         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5953         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5954
5955         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5956                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5957
5958         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5959                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5960 }
5961
5962 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5963 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5964 {
5965         return topology_thread_cpumask(cpu);
5966 }
5967 #endif
5968
5969 /*
5970  * Topology list, bottom-up.
5971  */
5972 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5973 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5974         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5975 #endif
5976 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5977         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5978 #endif
5979 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5980         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5981 #endif
5982         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5983         { NULL, },
5984 };
5985
5986 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5987
5988 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
5989
5990 /*
5991  * Requeues a task ensuring its on the right load-balance list so
5992  * that it might get migrated to its new home.
5993  *
5994  * Since home-node is pure preference there's no hard migrate to force
5995  * us anywhere, this also allows us to call this from atomic context if
5996  * required.
5997  */
5998 void sched_setnode(struct task_struct *p, int node)
5999 {
6000         unsigned long flags;
6001         int on_rq, running;
6002         struct rq *rq;
6003
6004         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6005         on_rq = p->on_rq;
6006         running = task_current(rq, p);
6007
6008         if (on_rq)
6009                 dequeue_task(rq, p, 0);
6010         if (running)
6011                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6012
6013         p->node = node;
6014
6015         if (running)
6016                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6017         if (on_rq)
6018                 enqueue_task(rq, p, 0);
6019         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6020 }
6021
6022 #endif /* CONFIG_SCHED_NUMA */
6023
6024 #ifdef CONFIG_NUMA
6025
6026 static int sched_domains_numa_levels;
6027 static int *sched_domains_numa_distance;
6028 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6029 static int sched_domains_curr_level;
6030
6031 static inline int sd_local_flags(int level)
6032 {
6033         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6034                 return 0;
6035
6036         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6037 }
6038
6039 static struct sched_domain *
6040 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6041 {
6042         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6043         int level = tl->numa_level;
6044         int sd_weight = cpumask_weight(
6045                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6046
6047         *sd = (struct sched_domain){
6048                 .min_interval           = sd_weight,
6049                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6050                 .busy_factor            = 32,
6051                 .imbalance_pct          = 125,
6052                 .cache_nice_tries       = 2,
6053                 .busy_idx               = 3,
6054                 .idle_idx               = 2,
6055                 .newidle_idx            = 0,
6056                 .wake_idx               = 0,
6057                 .forkexec_idx           = 0,
6058
6059                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6060                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6061                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6062                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6063                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6064                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6065                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6066                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6067                                         | 1*SD_SERIALIZE
6068                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6069                                         | 1*SD_NUMA
6070                                         | sd_local_flags(level)
6071                                         ,
6072                 .last_balance           = jiffies,
6073                 .balance_interval       = sd_weight,
6074         };
6075         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6076         sd->private = &tl->data;
6077
6078         /*
6079          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6080          */
6081         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6082
6083         return sd;
6084 }
6085
6086 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6087 {
6088         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6089 }
6090
6091 static void sched_numa_warn(const char *str)
6092 {
6093         static int done = false;
6094         int i,j;
6095
6096         if (done)
6097                 return;
6098
6099         done = true;
6100
6101         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6102
6103         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6104                 printk(KERN_WARNING "  ");
6105                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6106                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6107                 printk(KERN_CONT "\n");
6108         }
6109         printk(KERN_WARNING "\n");
6110 }
6111
6112 static bool find_numa_distance(int distance)
6113 {
6114         int i;
6115
6116         if (distance == node_distance(0, 0))
6117                 return true;
6118
6119         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6120                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6121                         return true;
6122         }
6123
6124         return false;
6125 }
6126
6127 static void sched_init_numa(void)
6128 {
6129         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6130         struct sched_domain_topology_level *tl;
6131         int level = 0;
6132         int i, j, k;
6133
6134         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6135         if (!sched_domains_numa_distance)
6136                 return;
6137
6138         /*
6139          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6140          * unique distances in the node_distance() table.
6141          *
6142          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6143          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6144          */
6145         next_distance = curr_distance;
6146         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6147                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6148                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6149                                 int distance = node_distance(i, k);
6150
6151                                 if (distance > curr_distance &&
6152                                     (distance < next_distance ||
6153                                      next_distance == curr_distance))
6154                                         next_distance = distance;
6155
6156                                 /*
6157                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6158                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6159                                  * equally connected to A.
6160                                  */
6161                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6162                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6163
6164                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6165                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6166                         }
6167                         if (next_distance != curr_distance) {
6168                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6169                                 sched_domains_numa_levels = level;
6170                                 curr_distance = next_distance;
6171                         } else break;
6172                 }
6173
6174                 /*
6175                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6176                  */
6177                 if (!sched_debug())
6178                         break;
6179         }
6180         /*
6181          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6182          * identity distance node_distance(i,i).
6183          *
6184          * The sched_domains_nume_distance[] array includes the actual distance
6185          * numbers.
6186          */
6187
6188         /*
6189          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6190          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6191          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6192          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6193          * in other functions.
6194          *
6195          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6196          */
6197         sched_domains_numa_levels = 0;
6198
6199         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6200         if (!sched_domains_numa_masks)
6201                 return;
6202
6203         /*
6204          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6205          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6206          */
6207         for (i = 0; i < level; i++) {
6208                 sched_domains_numa_masks[i] =
6209                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6210                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6211                         return;
6212
6213                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6214                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6215                         if (!mask)
6216                                 return;
6217
6218                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6219
6220                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6221                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6222                                         continue;
6223
6224                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6225                         }
6226                 }
6227         }
6228
6229         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6230                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6231         if (!tl)
6232                 return;
6233
6234         /*
6235          * Copy the default topology bits..
6236          */
6237         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6238                 tl[i] = default_topology[i];
6239
6240         /*
6241          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6242          */
6243         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6244                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6245                         .init = sd_numa_init,
6246                         .mask = sd_numa_mask,
6247                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6248                         .numa_level = j,
6249                 };
6250         }
6251
6252         sched_domain_topology = tl;
6253
6254         sched_domains_numa_levels = level;
6255 }
6256
6257 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6258 {
6259         int i, j;
6260         int node = cpu_to_node(cpu);
6261
6262         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6263                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6264                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6265                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6266                 }
6267         }
6268 }
6269
6270 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6271 {
6272         int i, j;
6273         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6274                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6275                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6276         }
6277 }
6278
6279 /*
6280  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6281  * are onlined.
6282  */
6283 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6284                                            unsigned long action,
6285                                            void *hcpu)
6286 {
6287         int cpu = (long)hcpu;
6288
6289         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6290         case CPU_ONLINE:
6291                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6292                 break;
6293
6294         case CPU_DEAD:
6295                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6296                 break;
6297
6298         default:
6299                 return NOTIFY_DONE;
6300         }
6301
6302         return NOTIFY_OK;
6303 }
6304 #else
6305 static inline void sched_init_numa(void)
6306 {
6307 }
6308
6309 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6310                                            unsigned long action,
6311                                            void *hcpu)
6312 {
6313         return 0;
6314 }
6315 #endif /* CONFIG_NUMA */
6316
6317 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6318 {
6319         struct sched_domain_topology_level *tl;
6320         int j;
6321
6322         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6323                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6324
6325                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6326                 if (!sdd->sd)
6327                         return -ENOMEM;
6328
6329                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6330                 if (!sdd->sg)
6331                         return -ENOMEM;
6332
6333                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6334                 if (!sdd->sgp)
6335                         return -ENOMEM;
6336
6337                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6338                         struct sched_domain *sd;
6339                         struct sched_group *sg;
6340                         struct sched_group_power *sgp;
6341
6342                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6343                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6344                         if (!sd)
6345                                 return -ENOMEM;
6346
6347                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6348
6349                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6350                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6351                         if (!sg)
6352                                 return -ENOMEM;
6353
6354                         sg->next = sg;
6355
6356                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6357
6358                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6359                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6360                         if (!sgp)
6361                                 return -ENOMEM;
6362
6363                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6364                 }
6365         }
6366
6367         return 0;
6368 }
6369
6370 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6371 {
6372         struct sched_domain_topology_level *tl;
6373         int j;
6374
6375         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6376                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6377
6378                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6379                         struct sched_domain *sd;
6380
6381                         if (sdd->sd) {
6382                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6383                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6384                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6385                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6386                         }
6387
6388                         if (sdd->sg)
6389                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6390                         if (sdd->sgp)
6391                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6392                 }
6393                 free_percpu(sdd->sd);
6394                 sdd->sd = NULL;
6395                 free_percpu(sdd->sg);
6396                 sdd->sg = NULL;
6397                 free_percpu(sdd->sgp);
6398                 sdd->sgp = NULL;
6399         }
6400 }
6401
6402 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6403                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6404                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6405                 int cpu)
6406 {
6407         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6408         if (!sd)
6409                 return child;
6410
6411         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6412         if (child) {
6413                 sd->level = child->level + 1;
6414                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6415                 child->parent = sd;
6416         }
6417         sd->child = child;
6418         set_domain_attribute(sd, attr);
6419
6420         return sd;
6421 }
6422
6423 /*
6424  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6425  * to the individual cpus
6426  */
6427 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6428                                struct sched_domain_attr *attr)
6429 {
6430         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6431         struct sched_domain *sd;
6432         struct s_data d;
6433         int i, ret = -ENOMEM;
6434
6435         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6436         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6437                 goto error;
6438
6439         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6440         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6441                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6442
6443                 sd = NULL;
6444                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6445                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6446                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6447                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6448                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6449                                 break;
6450                 }
6451
6452                 while (sd->child)
6453                         sd = sd->child;
6454
6455                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6456         }
6457
6458         /* Build the groups for the domains */
6459         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6460                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6461                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6462                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6463                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6464                                         goto error;
6465                         } else {
6466                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6467                                         goto error;
6468                         }
6469                 }
6470         }
6471
6472         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6473         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6474                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6475                         continue;
6476
6477                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6478                         claim_allocations(i, sd);
6479                         init_sched_groups_power(i, sd);
6480                 }
6481         }
6482
6483         /* Attach the domains */
6484         rcu_read_lock();
6485         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6486                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6487                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6488         }
6489         rcu_read_unlock();
6490
6491         ret = 0;
6492 error:
6493         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6494         return ret;
6495 }
6496
6497 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6498 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6499 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6500                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6501
6502 /*
6503  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6504  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6505  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6506  */
6507 static cpumask_var_t fallback_doms;
6508
6509 /*
6510  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6511  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6512  * or 0 if it stayed the same.
6513  */
6514 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6515 {
6516         return 0;
6517 }
6518
6519 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6520 {
6521         int i;
6522         cpumask_var_t *doms;
6523
6524         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6525         if (!doms)
6526                 return NULL;
6527         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6528                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6529                         free_sched_domains(doms, i);
6530                         return NULL;
6531                 }
6532         }
6533         return doms;
6534 }
6535
6536 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6537 {
6538         unsigned int i;
6539         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6540                 free_cpumask_var(doms[i]);
6541         kfree(doms);
6542 }
6543
6544 /*
6545  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6546  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6547  * exclude other special cases in the future.
6548  */
6549 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6550 {
6551         int err;
6552
6553         arch_update_cpu_topology();
6554         ndoms_cur = 1;
6555         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6556         if (!doms_cur)
6557                 doms_cur = &fallback_doms;
6558         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6559         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6560         register_sched_domain_sysctl();
6561
6562         return err;
6563 }
6564
6565 /*
6566  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6567  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6568  */
6569 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6570 {
6571         int i;
6572
6573         rcu_read_lock();
6574         for_each_cpu(i, cpu_map)
6575                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6576         rcu_read_unlock();
6577 }
6578
6579 /* handle null as "default" */
6580 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6581                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6582 {
6583         struct sched_domain_attr tmp;
6584
6585         /* fast path */
6586         if (!new && !cur)
6587                 return 1;
6588
6589         tmp = SD_ATTR_INIT;
6590         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6591                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6592                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6593 }
6594
6595 /*
6596  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6597  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6598  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6599  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6600  *
6601  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6602  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6603  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6604  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6605  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6606  * it as it is.
6607  *
6608  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6609  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6610  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6611  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6612  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6613  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6614  *
6615  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6616  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6617  * and it will not create the default domain.
6618  *
6619  * Call with hotplug lock held
6620  */
6621 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6622                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6623 {
6624         int i, j, n;
6625         int new_topology;
6626
6627         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6628
6629         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6630         unregister_sched_domain_sysctl();
6631
6632         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6633         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6634
6635         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6636
6637         /* Destroy deleted domains */
6638         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6639                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6640                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6641                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6642                                 goto match1;
6643                 }
6644                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6645                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6646 match1:
6647                 ;
6648         }
6649
6650         if (doms_new == NULL) {
6651                 ndoms_cur = 0;
6652                 doms_new = &fallback_doms;
6653                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6654                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6655         }
6656
6657         /* Build new domains */
6658         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6659                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6660                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6661                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6662                                 goto match2;
6663                 }
6664                 /* no match - add a new doms_new */
6665                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6666 match2:
6667                 ;
6668         }
6669
6670         /* Remember the new sched domains */
6671         if (doms_cur != &fallback_doms)
6672                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6673         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6674         doms_cur = doms_new;
6675         dattr_cur = dattr_new;
6676         ndoms_cur = ndoms_new;
6677
6678         register_sched_domain_sysctl();
6679
6680         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6681 }
6682
6683 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6684
6685 /*
6686  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6687  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6688  * around partition_sched_domains().
6689  *
6690  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6691  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6692  */
6693 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6694                              void *hcpu)
6695 {
6696         switch (action) {
6697         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6698         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6699
6700                 /*
6701                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6702                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6703                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6704                  * domain, ignoring cpusets.
6705                  */
6706                 num_cpus_frozen--;
6707                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6708                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6709                         break;
6710                 }
6711
6712                 /*
6713                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6714                  * restore the original sched domains by considering the
6715                  * cpuset configurations.
6716                  */
6717
6718         case CPU_ONLINE:
6719         case CPU_DOWN_FAILED:
6720                 cpuset_update_active_cpus(true);
6721                 break;
6722         default:
6723                 return NOTIFY_DONE;
6724         }
6725         return NOTIFY_OK;
6726 }
6727
6728 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6729                                void *hcpu)
6730 {
6731         switch (action) {
6732         case CPU_DOWN_PREPARE:
6733                 cpuset_update_active_cpus(false);
6734                 break;
6735         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6736                 num_cpus_frozen++;
6737                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6738                 break;
6739         default:
6740                 return NOTIFY_DONE;
6741         }
6742         return NOTIFY_OK;
6743 }
6744
6745 void __init sched_init_smp(void)
6746 {
6747         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6748
6749         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6750         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6751
6752         sched_init_numa();
6753
6754         get_online_cpus();
6755         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6756         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6757         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6758         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6759                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6760         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6761         put_online_cpus();
6762
6763         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6764         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6765         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6766
6767         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6768         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6769
6770         init_hrtick();
6771
6772         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6773         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6774                 BUG();
6775         sched_init_granularity();
6776         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6777
6778         init_sched_rt_class();
6779 }
6780 #else
6781 void __init sched_init_smp(void)
6782 {
6783         sched_init_granularity();
6784 }
6785 #endif /* CONFIG_SMP */
6786
6787 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6788
6789 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6790 {
6791         return in_lock_functions(addr) ||
6792                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6793                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6794 }
6795
6796 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6797 struct task_group root_task_group;
6798 LIST_HEAD(task_groups);
6799 #endif
6800
6801 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6802
6803 void __init sched_init(void)
6804 {
6805         int i, j;
6806         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6807
6808 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6809         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6810 #endif
6811 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6812         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6813 #endif
6814 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6815         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6816 #endif
6817         if (alloc_size) {
6818                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6819
6820 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6821                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6822                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6823
6824                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6825                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6826
6827 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6828 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6829                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6830                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6831
6832                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6833                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6834
6835 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6836 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6837                 for_each_possible_cpu(i) {
6838                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6839                         ptr += cpumask_size();
6840                 }
6841 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6842         }
6843
6844 #ifdef CONFIG_SMP
6845         init_defrootdomain();
6846 #endif
6847
6848         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6849                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6850
6851 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6852         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6853                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6854 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6855
6856 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6857         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6858         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6859         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6860         autogroup_init(&init_task);
6861
6862 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6863
6864 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6865         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6866         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6867         /* Too early, not expected to fail */
6868         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6869 #endif
6870         for_each_possible_cpu(i) {
6871                 struct rq *rq;
6872
6873                 rq = cpu_rq(i);
6874                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6875                 rq->nr_running = 0;
6876                 rq->calc_load_active = 0;
6877                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6878                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6879                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6880 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6881                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6882                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6883                 /*
6884                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6885                  *
6886                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6887                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6888                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6889                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6890                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6891                  * (se->load.weight).
6892                  *
6893                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6894                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6895                  * then A0's share of the cpu resource is:
6896                  *
6897                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6898                  *
6899                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6900                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6901                  */
6902                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6903                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6904 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6905
6906                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6907 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6908                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6909                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6910 #endif
6911
6912                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6913                         rq->cpu_load[j] = 0;
6914
6915                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6916
6917 #ifdef CONFIG_SMP
6918                 rq->sd = NULL;
6919                 rq->rd = NULL;
6920                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6921                 rq->post_schedule = 0;
6922                 rq->active_balance = 0;
6923                 rq->next_balance = jiffies;
6924                 rq->push_cpu = 0;
6925                 rq->cpu = i;
6926                 rq->online = 0;
6927                 rq->idle_stamp = 0;
6928                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6929
6930                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6931 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
6932                 INIT_LIST_HEAD(&rq->offnode_tasks);
6933                 rq->offnode_running = 0;
6934                 rq->offnode_weight = 0;
6935 #endif
6936
6937                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6938 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6939                 rq->nohz_flags = 0;
6940 #endif
6941 #endif
6942                 init_rq_hrtick(rq);
6943                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6944         }
6945
6946         set_load_weight(&init_task);
6947
6948 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6949         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6950 #endif
6951
6952 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6953         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6954 #endif
6955
6956         /*
6957          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6958          */
6959         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6960         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6961
6962         /*
6963          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6964          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6965          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6966          * when this runqueue becomes "idle".
6967          */
6968         init_idle(current, smp_processor_id());
6969
6970         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6971
6972         /*
6973          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6974          */
6975         current->sched_class = &fair_sched_class;
6976
6977 #ifdef CONFIG_SMP
6978         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6979         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6980         if (cpu_isolated_map == NULL)
6981                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6982         idle_thread_set_boot_cpu();
6983 #endif
6984         init_sched_fair_class();
6985
6986         scheduler_running = 1;
6987 }
6988
6989 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6990 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6991 {
6992         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6993
6994         return (nested == preempt_offset);
6995 }
6996
6997 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6998 {
6999         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7000
7001         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7002         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7003             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7004                 return;
7005         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7006                 return;
7007         prev_jiffy = jiffies;
7008
7009         printk(KERN_ERR
7010                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7011                         file, line);
7012         printk(KERN_ERR
7013                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7014                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7015                         current->pid, current->comm);
7016
7017         debug_show_held_locks(current);
7018         if (irqs_disabled())
7019                 print_irqtrace_events(current);
7020         dump_stack();
7021 }
7022 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7023 #endif
7024
7025 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7026 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7027 {
7028         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7029         int old_prio = p->prio;
7030         int on_rq;
7031
7032         on_rq = p->on_rq;
7033         if (on_rq)
7034                 dequeue_task(rq, p, 0);
7035         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7036         if (on_rq) {
7037                 enqueue_task(rq, p, 0);
7038                 resched_task(rq->curr);
7039         }
7040
7041         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7042 }
7043
7044 void normalize_rt_tasks(void)
7045 {
7046         struct task_struct *g, *p;
7047         unsigned long flags;
7048         struct rq *rq;
7049
7050         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7051         do_each_thread(g, p) {
7052                 /*
7053                  * Only normalize user tasks:
7054                  */
7055                 if (!p->mm)
7056                         continue;
7057
7058                 p->se.exec_start                = 0;
7059 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7060                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7061                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7062                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7063 #endif
7064
7065                 if (!rt_task(p)) {
7066                         /*
7067                          * Renice negative nice level userspace
7068                          * tasks back to 0:
7069                          */
7070                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7071                                 set_user_nice(p, 0);
7072                         continue;
7073                 }
7074
7075                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7076                 rq = __task_rq_lock(p);
7077
7078                 normalize_task(rq, p);
7079
7080                 __task_rq_unlock(rq);
7081                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7082         } while_each_thread(g, p);
7083
7084         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7085 }
7086
7087 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7088
7089 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7090 /*
7091  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7092  *
7093  * They can only be called when the whole system has been
7094  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7095  * activity can take place. Using them for anything else would
7096  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7097  * under any other configuration.
7098  */
7099
7100 /**
7101  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7102  * @cpu: the processor in question.
7103  *
7104  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7105  */
7106 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7107 {
7108         return cpu_curr(cpu);
7109 }
7110
7111 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7112
7113 #ifdef CONFIG_IA64
7114 /**
7115  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7116  * @cpu: the processor in question.
7117  * @p: the task pointer to set.
7118  *
7119  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7120  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7121  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7122  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7123  * and caller must save the original value of the current task (see
7124  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7125  * re-starting the system.
7126  *
7127  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7128  */
7129 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7130 {
7131         cpu_curr(cpu) = p;
7132 }
7133
7134 #endif
7135
7136 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7137 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7138 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7139
7140 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7141 {
7142         free_fair_sched_group(tg);
7143         free_rt_sched_group(tg);
7144         autogroup_free(tg);
7145         kfree(tg);
7146 }
7147
7148 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7149 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7150 {
7151         struct task_group *tg;
7152         unsigned long flags;
7153
7154         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7155         if (!tg)
7156                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7157
7158         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7159                 goto err;
7160
7161         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7162                 goto err;
7163
7164         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7165         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7166
7167         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7168
7169         tg->parent = parent;
7170         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7171         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7172         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7173
7174         return tg;
7175
7176 err:
7177         free_sched_group(tg);
7178         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7179 }
7180
7181 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7182 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7183 {
7184         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7185         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7186 }
7187
7188 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7189 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7190 {
7191         unsigned long flags;
7192         int i;
7193
7194         /* end participation in shares distribution */
7195         for_each_possible_cpu(i)
7196                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7197
7198         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7199         list_del_rcu(&tg->list);
7200         list_del_rcu(&tg->siblings);
7201         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7202
7203         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7204         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7205 }
7206
7207 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7208  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7209  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7210  *      reflect its new group.
7211  */
7212 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7213 {
7214         struct task_group *tg;
7215         int on_rq, running;
7216         unsigned long flags;
7217         struct rq *rq;
7218
7219         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7220
7221         running = task_current(rq, tsk);
7222         on_rq = tsk->on_rq;
7223
7224         if (on_rq)
7225                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7226         if (unlikely(running))
7227                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7228
7229         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7230                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7231                           struct task_group, css);
7232         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7233         tsk->sched_task_group = tg;
7234
7235 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7236         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7237                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7238         else
7239 #endif
7240                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7241
7242         if (unlikely(running))
7243                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7244         if (on_rq)
7245                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7246
7247         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7248 }
7249 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7250
7251 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7252 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7253 {
7254         if (runtime == RUNTIME_INF)
7255                 return 1ULL << 20;
7256
7257         return div64_u64(runtime << 20, period);
7258 }
7259 #endif
7260
7261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7262 /*
7263  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7264  */
7265 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7266
7267 /* Must be called with tasklist_lock held */
7268 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7269 {
7270         struct task_struct *g, *p;
7271
7272         do_each_thread(g, p) {
7273                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7274                         return 1;
7275         } while_each_thread(g, p);
7276
7277         return 0;
7278 }
7279
7280 struct rt_schedulable_data {
7281         struct task_group *tg;
7282         u64 rt_period;
7283         u64 rt_runtime;
7284 };
7285
7286 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7287 {
7288         struct rt_schedulable_data *d = data;
7289         struct task_group *child;
7290         unsigned long total, sum = 0;
7291         u64 period, runtime;
7292
7293         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7294         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7295
7296         if (tg == d->tg) {
7297                 period = d->rt_period;
7298                 runtime = d->rt_runtime;
7299         }
7300
7301         /*
7302          * Cannot have more runtime than the period.
7303          */
7304         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7305                 return -EINVAL;
7306
7307         /*
7308          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7309          */
7310         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7311                 return -EBUSY;
7312
7313         total = to_ratio(period, runtime);
7314
7315         /*
7316          * Nobody can have more than the global setting allows.
7317          */
7318         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7319                 return -EINVAL;
7320
7321         /*
7322          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7323          */
7324         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7325                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7326                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7327
7328                 if (child == d->tg) {
7329                         period = d->rt_period;
7330                         runtime = d->rt_runtime;
7331                 }
7332
7333                 sum += to_ratio(period, runtime);
7334         }
7335
7336         if (sum > total)
7337                 return -EINVAL;
7338
7339         return 0;
7340 }
7341
7342 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7343 {
7344         int ret;
7345
7346         struct rt_schedulable_data data = {
7347                 .tg = tg,
7348                 .rt_period = period,
7349                 .rt_runtime = runtime,
7350         };
7351
7352         rcu_read_lock();
7353         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7354         rcu_read_unlock();
7355
7356         return ret;
7357 }
7358
7359 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7360                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7361 {
7362         int i, err = 0;
7363
7364         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7365         read_lock(&tasklist_lock);
7366         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7367         if (err)
7368                 goto unlock;
7369
7370         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7371         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7372         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7373
7374         for_each_possible_cpu(i) {
7375                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7376
7377                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7378                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7379                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7380         }
7381         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7382 unlock:
7383         read_unlock(&tasklist_lock);
7384         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7385
7386         return err;
7387 }
7388
7389 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7390 {
7391         u64 rt_runtime, rt_period;
7392
7393         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7394         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7395         if (rt_runtime_us < 0)
7396                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7397
7398         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7399 }
7400
7401 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7402 {
7403         u64 rt_runtime_us;
7404
7405         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7406                 return -1;
7407
7408         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7409         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7410         return rt_runtime_us;
7411 }
7412
7413 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7414 {
7415         u64 rt_runtime, rt_period;
7416
7417         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7418         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7419
7420         if (rt_period == 0)
7421                 return -EINVAL;
7422
7423         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7424 }
7425
7426 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7427 {
7428         u64 rt_period_us;
7429
7430         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7431         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7432         return rt_period_us;
7433 }
7434
7435 static int sched_rt_global_constraints(void)
7436 {
7437         u64 runtime, period;
7438         int ret = 0;
7439
7440         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7441                 return -EINVAL;
7442
7443         runtime = global_rt_runtime();
7444         period = global_rt_period();
7445
7446         /*
7447          * Sanity check on the sysctl variables.
7448          */
7449         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7450                 return -EINVAL;
7451
7452         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7453         read_lock(&tasklist_lock);
7454         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7455         read_unlock(&tasklist_lock);
7456         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7457
7458         return ret;
7459 }
7460
7461 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7462 {
7463         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7464         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7465                 return 0;
7466
7467         return 1;
7468 }
7469
7470 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7471 static int sched_rt_global_constraints(void)
7472 {
7473         unsigned long flags;
7474         int i;
7475
7476         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7477                 return -EINVAL;
7478
7479         /*
7480          * There's always some RT tasks in the root group
7481          * -- migration, kstopmachine etc..
7482          */
7483         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7484                 return -EBUSY;
7485
7486         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7487         for_each_possible_cpu(i) {
7488                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7489
7490                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7491                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7492                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7493         }
7494         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7495
7496         return 0;
7497 }
7498 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7499
7500 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7501                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7502                 loff_t *ppos)
7503 {
7504         int ret;
7505         int old_period, old_runtime;
7506         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7507
7508         mutex_lock(&mutex);
7509         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7510         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7511
7512         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7513
7514         if (!ret && write) {
7515                 ret = sched_rt_global_constraints();
7516                 if (ret) {
7517                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7518                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7519                 } else {
7520                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7521                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7522                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7523                 }
7524         }
7525         mutex_unlock(&mutex);
7526
7527         return ret;
7528 }
7529
7530 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7531
7532 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7533 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7534 {
7535         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7536                             struct task_group, css);
7537 }
7538
7539 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_create(struct cgroup *cgrp)
7540 {
7541         struct task_group *tg, *parent;
7542
7543         if (!cgrp->parent) {
7544                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7545                 return &root_task_group.css;
7546         }
7547
7548         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7549         tg = sched_create_group(parent);
7550         if (IS_ERR(tg))
7551                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7552
7553         return &tg->css;
7554 }
7555
7556 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup *cgrp)
7557 {
7558         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7559
7560         sched_destroy_group(tg);
7561 }
7562
7563 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7564                                  struct cgroup_taskset *tset)
7565 {
7566         struct task_struct *task;
7567
7568         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7569 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7570                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7571                         return -EINVAL;
7572 #else
7573                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7574                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7575                         return -EINVAL;
7576 #endif
7577         }
7578         return 0;
7579 }
7580
7581 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7582                               struct cgroup_taskset *tset)
7583 {
7584         struct task_struct *task;
7585
7586         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7587                 sched_move_task(task);
7588 }
7589
7590 static void
7591 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7592                 struct task_struct *task)
7593 {
7594         /*
7595          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7596          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7597          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7598          */
7599         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7600                 return;
7601
7602         sched_move_task(task);
7603 }
7604
7605 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7606 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7607                                 u64 shareval)
7608 {
7609         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7610 }
7611
7612 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7613 {
7614         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7615
7616         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7617 }
7618
7619 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7620 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7621
7622 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7623 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7624
7625 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7626
7627 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7628 {
7629         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7630         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7631
7632         if (tg == &root_task_group)
7633                 return -EINVAL;
7634
7635         /*
7636          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7637          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7638          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7639          */
7640         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7641                 return -EINVAL;
7642
7643         /*
7644          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7645          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7646          * feasibility.
7647          */
7648         if (period > max_cfs_quota_period)
7649                 return -EINVAL;
7650
7651         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7652         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7653         if (ret)
7654                 goto out_unlock;
7655
7656         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7657         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7658         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7659         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7660         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7661         cfs_b->quota = quota;
7662
7663         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7664         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7665         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7666                 /* force a reprogram */
7667                 cfs_b->timer_active = 0;
7668                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7669         }
7670         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7671
7672         for_each_possible_cpu(i) {
7673                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7674                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7675
7676                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7677                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7678                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7679
7680                 if (cfs_rq->throttled)
7681                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7682                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7683         }
7684 out_unlock:
7685         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7686
7687         return ret;
7688 }
7689
7690 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7691 {
7692         u64 quota, period;
7693
7694         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7695         if (cfs_quota_us < 0)
7696                 quota = RUNTIME_INF;
7697         else
7698                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7699
7700         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7701 }
7702
7703 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7704 {
7705         u64 quota_us;
7706
7707         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7708                 return -1;
7709
7710         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7711         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7712
7713         return quota_us;
7714 }
7715
7716 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7717 {
7718         u64 quota, period;
7719
7720         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7721         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7722
7723         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7724 }
7725
7726 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7727 {
7728         u64 cfs_period_us;
7729
7730         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7731         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7732
7733         return cfs_period_us;
7734 }
7735
7736 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7737 {
7738         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7739 }
7740
7741 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7742                                 s64 cfs_quota_us)
7743 {
7744         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7745 }
7746
7747 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7748 {
7749         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7750 }
7751
7752 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7753                                 u64 cfs_period_us)
7754 {
7755         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7756 }
7757
7758 struct cfs_schedulable_data {
7759         struct task_group *tg;
7760         u64 period, quota;
7761 };
7762
7763 /*
7764  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7765  * note: units are usecs
7766  */
7767 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7768                                struct cfs_schedulable_data *d)
7769 {
7770         u64 quota, period;
7771
7772         if (tg == d->tg) {
7773                 period = d->period;
7774                 quota = d->quota;
7775         } else {
7776                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7777                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7778         }
7779
7780         /* note: these should typically be equivalent */
7781         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7782                 return RUNTIME_INF;
7783
7784         return to_ratio(period, quota);
7785 }
7786
7787 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7788 {
7789         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7790         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7791         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7792
7793         if (!tg->parent) {
7794                 quota = RUNTIME_INF;
7795         } else {
7796                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7797
7798                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7799                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7800
7801                 /*
7802                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7803                  * limit is set
7804                  */
7805                 if (quota == RUNTIME_INF)
7806                         quota = parent_quota;
7807                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7808                         return -EINVAL;
7809         }
7810         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7811
7812         return 0;
7813 }
7814
7815 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7816 {
7817         int ret;
7818         struct cfs_schedulable_data data = {
7819                 .tg = tg,
7820                 .period = period,
7821                 .quota = quota,
7822         };
7823
7824         if (quota != RUNTIME_INF) {
7825                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7826                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7827         }
7828
7829         rcu_read_lock();
7830         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7831         rcu_read_unlock();
7832
7833         return ret;
7834 }
7835
7836 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7837                 struct cgroup_map_cb *cb)
7838 {
7839         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7840         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7841
7842         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7843         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7844         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7845
7846         return 0;
7847 }
7848 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7849 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7850
7851 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7852 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7853                                 s64 val)
7854 {
7855         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7856 }
7857
7858 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7859 {
7860         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7861 }
7862
7863 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7864                 u64 rt_period_us)
7865 {
7866         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7867 }
7868
7869 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7870 {
7871         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7872 }
7873 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7874
7875 static struct cftype cpu_files[] = {
7876 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7877         {
7878                 .name = "shares",
7879                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7880                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7881         },
7882 #endif
7883 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7884         {
7885                 .name = "cfs_quota_us",
7886                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7887                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7888         },
7889         {
7890                 .name = "cfs_period_us",
7891                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7892                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7893         },
7894         {
7895                 .name = "stat",
7896                 .read_map = cpu_stats_show,
7897         },
7898 #endif
7899 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7900         {
7901                 .name = "rt_runtime_us",
7902                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7903                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7904         },
7905         {
7906                 .name = "rt_period_us",
7907                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7908                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7909         },
7910 #endif
7911         { }     /* terminate */
7912 };
7913
7914 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7915         .name           = "cpu",
7916         .create         = cpu_cgroup_create,
7917         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7918         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7919         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7920         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7921         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7922         .base_cftypes   = cpu_files,
7923         .early_init     = 1,
7924 };
7925
7926 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7927
7928 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7929
7930 /*
7931  * CPU accounting code for task groups.
7932  *
7933  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7934  * (balbir@in.ibm.com).
7935  */
7936
7937 struct cpuacct root_cpuacct;
7938
7939 /* create a new cpu accounting group */
7940 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(struct cgroup *cgrp)
7941 {
7942         struct cpuacct *ca;
7943
7944         if (!cgrp->parent)
7945                 return &root_cpuacct.css;
7946
7947         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7948         if (!ca)
7949                 goto out;
7950
7951         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7952         if (!ca->cpuusage)
7953                 goto out_free_ca;
7954
7955         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7956         if (!ca->cpustat)
7957                 goto out_free_cpuusage;
7958
7959         return &ca->css;
7960
7961 out_free_cpuusage:
7962         free_percpu(ca->cpuusage);
7963 out_free_ca:
7964         kfree(ca);
7965 out:
7966         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7967 }
7968
7969 /* destroy an existing cpu accounting group */
7970 static void cpuacct_destroy(struct cgroup *cgrp)
7971 {
7972         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7973
7974         free_percpu(ca->cpustat);
7975         free_percpu(ca->cpuusage);
7976         kfree(ca);
7977 }
7978
7979 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
7980 {
7981         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7982         u64 data;
7983
7984 #ifndef CONFIG_64BIT
7985         /*
7986          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
7987          */
7988         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7989         data = *cpuusage;
7990         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7991 #else
7992         data = *cpuusage;
7993 #endif
7994
7995         return data;
7996 }
7997
7998 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
7999 {
8000         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8001
8002 #ifndef CONFIG_64BIT
8003         /*
8004          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8005          */
8006         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8007         *cpuusage = val;
8008         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8009 #else
8010         *cpuusage = val;
8011 #endif
8012 }
8013
8014 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8015 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8016 {
8017         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8018         u64 totalcpuusage = 0;
8019         int i;
8020
8021         for_each_present_cpu(i)
8022                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8023
8024         return totalcpuusage;
8025 }
8026
8027 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8028                                                                 u64 reset)
8029 {
8030         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8031         int err = 0;
8032         int i;
8033
8034         if (reset) {
8035                 err = -EINVAL;
8036                 goto out;
8037         }
8038
8039         for_each_present_cpu(i)
8040                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8041
8042 out:
8043         return err;
8044 }
8045
8046 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8047                                    struct seq_file *m)
8048 {
8049         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8050         u64 percpu;
8051         int i;
8052
8053         for_each_present_cpu(i) {
8054                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8055                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8056         }
8057         seq_printf(m, "\n");
8058         return 0;
8059 }
8060
8061 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8062         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8063         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8064 };
8065
8066 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8067                               struct cgroup_map_cb *cb)
8068 {
8069         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8070         int cpu;
8071         s64 val = 0;
8072
8073         for_each_online_cpu(cpu) {
8074                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8075                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8076                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8077         }
8078         val = cputime64_to_clock_t(val);
8079         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8080
8081         val = 0;
8082         for_each_online_cpu(cpu) {
8083                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8084                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8085                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8086                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8087         }
8088
8089         val = cputime64_to_clock_t(val);
8090         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8091
8092         return 0;
8093 }
8094
8095 static struct cftype files[] = {
8096         {
8097                 .name = "usage",
8098                 .read_u64 = cpuusage_read,
8099                 .write_u64 = cpuusage_write,
8100         },
8101         {
8102                 .name = "usage_percpu",
8103                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8104         },
8105         {
8106                 .name = "stat",
8107                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8108         },
8109         { }     /* terminate */
8110 };
8111
8112 /*
8113  * charge this task's execution time to its accounting group.
8114  *
8115  * called with rq->lock held.
8116  */
8117 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8118 {
8119         struct cpuacct *ca;
8120         int cpu;
8121
8122         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8123                 return;
8124
8125         cpu = task_cpu(tsk);
8126
8127         rcu_read_lock();
8128
8129         ca = task_ca(tsk);
8130
8131         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8132                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8133                 *cpuusage += cputime;
8134         }
8135
8136         rcu_read_unlock();
8137 }
8138
8139 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8140         .name = "cpuacct",
8141         .create = cpuacct_create,
8142         .destroy = cpuacct_destroy,
8143         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8144         .base_cftypes = files,
8145 };
8146 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */