]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
cgroups: add previous cgroup in can_attach_task/attach_task callbacks
[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/kthread.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
79 #include <asm/paravirt.h>
80 #endif
81
82 #include "sched.h"
83 #include "../workqueue_sched.h"
84
85 #define CREATE_TRACE_POINTS
86 #include <trace/events/sched.h>
87
88 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
89 {
90         unsigned long delta;
91         ktime_t soft, hard, now;
92
93         for (;;) {
94                 if (hrtimer_active(period_timer))
95                         break;
96
97                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
98                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
99
100                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
101                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
102                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
103                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
104                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
105         }
106 }
107
108 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
109 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
110
111 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
112
113 void update_rq_clock(struct rq *rq)
114 {
115         s64 delta;
116
117         if (rq->skip_clock_update > 0)
118                 return;
119
120         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
121         rq->clock += delta;
122         update_rq_clock_task(rq, delta);
123 }
124
125 /*
126  * Debugging: various feature bits
127  */
128
129 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
130         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
131
132 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
133 #include "features.h"
134         0;
135
136 #undef SCHED_FEAT
137
138 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
139 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
140         #name ,
141
142 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
143 #include "features.h"
144         NULL
145 };
146
147 #undef SCHED_FEAT
148
149 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
150 {
151         int i;
152
153         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
154                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
155                         seq_puts(m, "NO_");
156                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
157         }
158         seq_puts(m, "\n");
159
160         return 0;
161 }
162
163 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
164
165 #define jump_label_key__true  jump_label_key_enabled
166 #define jump_label_key__false jump_label_key_disabled
167
168 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
169         jump_label_key__##enabled ,
170
171 struct jump_label_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
172 #include "features.h"
173 };
174
175 #undef SCHED_FEAT
176
177 static void sched_feat_disable(int i)
178 {
179         if (jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
180                 jump_label_dec(&sched_feat_keys[i]);
181 }
182
183 static void sched_feat_enable(int i)
184 {
185         if (!jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
186                 jump_label_inc(&sched_feat_keys[i]);
187 }
188 #else
189 static void sched_feat_disable(int i) { };
190 static void sched_feat_enable(int i) { };
191 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
192
193 static ssize_t
194 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
195                 size_t cnt, loff_t *ppos)
196 {
197         char buf[64];
198         char *cmp;
199         int neg = 0;
200         int i;
201
202         if (cnt > 63)
203                 cnt = 63;
204
205         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
206                 return -EFAULT;
207
208         buf[cnt] = 0;
209         cmp = strstrip(buf);
210
211         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
212                 neg = 1;
213                 cmp += 3;
214         }
215
216         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
217                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
218                         if (neg) {
219                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
220                                 sched_feat_disable(i);
221                         } else {
222                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
223                                 sched_feat_enable(i);
224                         }
225                         break;
226                 }
227         }
228
229         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
230                 return -EINVAL;
231
232         *ppos += cnt;
233
234         return cnt;
235 }
236
237 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
238 {
239         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
240 }
241
242 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
243         .open           = sched_feat_open,
244         .write          = sched_feat_write,
245         .read           = seq_read,
246         .llseek         = seq_lseek,
247         .release        = single_release,
248 };
249
250 static __init int sched_init_debug(void)
251 {
252         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
253                         &sched_feat_fops);
254
255         return 0;
256 }
257 late_initcall(sched_init_debug);
258 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
259
260 /*
261  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
262  * Limited because this is done with IRQs disabled.
263  */
264 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
265
266 /*
267  * period over which we average the RT time consumption, measured
268  * in ms.
269  *
270  * default: 1s
271  */
272 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
273
274 /*
275  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
276  * default: 1s
277  */
278 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
279
280 __read_mostly int scheduler_running;
281
282 /*
283  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
284  * default: 0.95s
285  */
286 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
287
288
289
290 /*
291  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
292  */
293 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
299
300         for (;;) {
301                 rq = task_rq(p);
302                 raw_spin_lock(&rq->lock);
303                 if (likely(rq == task_rq(p)))
304                         return rq;
305                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
306         }
307 }
308
309 /*
310  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
311  */
312 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
313         __acquires(p->pi_lock)
314         __acquires(rq->lock)
315 {
316         struct rq *rq;
317
318         for (;;) {
319                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
320                 rq = task_rq(p);
321                 raw_spin_lock(&rq->lock);
322                 if (likely(rq == task_rq(p)))
323                         return rq;
324                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
325                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
326         }
327 }
328
329 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
330         __releases(rq->lock)
331 {
332         raw_spin_unlock(&rq->lock);
333 }
334
335 static inline void
336 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
337         __releases(rq->lock)
338         __releases(p->pi_lock)
339 {
340         raw_spin_unlock(&rq->lock);
341         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
342 }
343
344 /*
345  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
346  */
347 static struct rq *this_rq_lock(void)
348         __acquires(rq->lock)
349 {
350         struct rq *rq;
351
352         local_irq_disable();
353         rq = this_rq();
354         raw_spin_lock(&rq->lock);
355
356         return rq;
357 }
358
359 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
360 /*
361  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
362  *
363  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
364  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
365  * reschedule event.
366  *
367  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
368  * rq->lock.
369  */
370
371 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
372 {
373         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
374                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
375 }
376
377 /*
378  * High-resolution timer tick.
379  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
380  */
381 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
382 {
383         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
384
385         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
386
387         raw_spin_lock(&rq->lock);
388         update_rq_clock(rq);
389         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
390         raw_spin_unlock(&rq->lock);
391
392         return HRTIMER_NORESTART;
393 }
394
395 #ifdef CONFIG_SMP
396 /*
397  * called from hardirq (IPI) context
398  */
399 static void __hrtick_start(void *arg)
400 {
401         struct rq *rq = arg;
402
403         raw_spin_lock(&rq->lock);
404         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
405         rq->hrtick_csd_pending = 0;
406         raw_spin_unlock(&rq->lock);
407 }
408
409 /*
410  * Called to set the hrtick timer state.
411  *
412  * called with rq->lock held and irqs disabled
413  */
414 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
415 {
416         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
417         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
418
419         hrtimer_set_expires(timer, time);
420
421         if (rq == this_rq()) {
422                 hrtimer_restart(timer);
423         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
424                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
425                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
426         }
427 }
428
429 static int
430 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
431 {
432         int cpu = (int)(long)hcpu;
433
434         switch (action) {
435         case CPU_UP_CANCELED:
436         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
437         case CPU_DOWN_PREPARE:
438         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
439         case CPU_DEAD:
440         case CPU_DEAD_FROZEN:
441                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
442                 return NOTIFY_OK;
443         }
444
445         return NOTIFY_DONE;
446 }
447
448 static __init void init_hrtick(void)
449 {
450         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
451 }
452 #else
453 /*
454  * Called to set the hrtick timer state.
455  *
456  * called with rq->lock held and irqs disabled
457  */
458 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
459 {
460         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
461                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
462 }
463
464 static inline void init_hrtick(void)
465 {
466 }
467 #endif /* CONFIG_SMP */
468
469 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
470 {
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         rq->hrtick_csd_pending = 0;
473
474         rq->hrtick_csd.flags = 0;
475         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
476         rq->hrtick_csd.info = rq;
477 #endif
478
479         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
480         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
481 }
482 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
483 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
484 {
485 }
486
487 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
488 {
489 }
490
491 static inline void init_hrtick(void)
492 {
493 }
494 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
495
496 /*
497  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
498  *
499  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
500  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
501  * the target CPU.
502  */
503 #ifdef CONFIG_SMP
504
505 #ifndef tsk_is_polling
506 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
507 #endif
508
509 void resched_task(struct task_struct *p)
510 {
511         int cpu;
512
513         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
514
515         if (test_tsk_need_resched(p))
516                 return;
517
518         set_tsk_need_resched(p);
519
520         cpu = task_cpu(p);
521         if (cpu == smp_processor_id())
522                 return;
523
524         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
525         smp_mb();
526         if (!tsk_is_polling(p))
527                 smp_send_reschedule(cpu);
528 }
529
530 void resched_cpu(int cpu)
531 {
532         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
533         unsigned long flags;
534
535         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
536                 return;
537         resched_task(cpu_curr(cpu));
538         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
539 }
540
541 #ifdef CONFIG_NO_HZ
542 /*
543  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
544  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
545  *
546  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
547  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
548  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
549  */
550 int get_nohz_timer_target(void)
551 {
552         int cpu = smp_processor_id();
553         int i;
554         struct sched_domain *sd;
555
556         rcu_read_lock();
557         for_each_domain(cpu, sd) {
558                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
559                         if (!idle_cpu(i)) {
560                                 cpu = i;
561                                 goto unlock;
562                         }
563                 }
564         }
565 unlock:
566         rcu_read_unlock();
567         return cpu;
568 }
569 /*
570  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
571  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
572  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
573  * idle system the next event might even be infinite time into the
574  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
575  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
576  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
577  * wheel for the next timer event.
578  */
579 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
580 {
581         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
582
583         if (cpu == smp_processor_id())
584                 return;
585
586         /*
587          * This is safe, as this function is called with the timer
588          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
589          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
590          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
591          * timer into account automatically.
592          */
593         if (rq->curr != rq->idle)
594                 return;
595
596         /*
597          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
598          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
599          * idle task through an additional NOOP schedule()
600          */
601         set_tsk_need_resched(rq->idle);
602
603         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
604         smp_mb();
605         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
606                 smp_send_reschedule(cpu);
607 }
608
609 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
610 {
611         int cpu = smp_processor_id();
612         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
613 }
614
615 #else /* CONFIG_NO_HZ */
616
617 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
618 {
619         return false;
620 }
621
622 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
623
624 void sched_avg_update(struct rq *rq)
625 {
626         s64 period = sched_avg_period();
627
628         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
629                 /*
630                  * Inline assembly required to prevent the compiler
631                  * optimising this loop into a divmod call.
632                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
633                  */
634                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
635                 rq->age_stamp += period;
636                 rq->rt_avg /= 2;
637         }
638 }
639
640 #else /* !CONFIG_SMP */
641 void resched_task(struct task_struct *p)
642 {
643         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
644         set_tsk_need_resched(p);
645 }
646 #endif /* CONFIG_SMP */
647
648 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
649                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
650 /*
651  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
652  * node and @up when leaving it for the final time.
653  *
654  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
655  */
656 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
657                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
658 {
659         struct task_group *parent, *child;
660         int ret;
661
662         parent = from;
663
664 down:
665         ret = (*down)(parent, data);
666         if (ret)
667                 goto out;
668         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
669                 parent = child;
670                 goto down;
671
672 up:
673                 continue;
674         }
675         ret = (*up)(parent, data);
676         if (ret || parent == from)
677                 goto out;
678
679         child = parent;
680         parent = parent->parent;
681         if (parent)
682                 goto up;
683 out:
684         return ret;
685 }
686
687 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
688 {
689         return 0;
690 }
691 #endif
692
693 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
694
695 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
696 {
697         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
698         struct load_weight *load = &p->se.load;
699
700         /*
701          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
702          */
703         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
704                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
705                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
706                 return;
707         }
708
709         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
710         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
711 }
712
713 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         update_rq_clock(rq);
716         sched_info_queued(p);
717         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         update_rq_clock(rq);
723         sched_info_dequeued(p);
724         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
725 }
726
727 /*
728  * activate_task - move a task to the runqueue.
729  */
730 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
731 {
732         if (task_contributes_to_load(p))
733                 rq->nr_uninterruptible--;
734
735         enqueue_task(rq, p, flags);
736 }
737
738 /*
739  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
740  */
741 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
742 {
743         if (task_contributes_to_load(p))
744                 rq->nr_uninterruptible++;
745
746         dequeue_task(rq, p, flags);
747 }
748
749 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
750
751 /*
752  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
753  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
754  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
755  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
756  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
757  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
758  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
759  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
760  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
761  */
762 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
763 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
764
765 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
766 static int sched_clock_irqtime;
767
768 void enable_sched_clock_irqtime(void)
769 {
770         sched_clock_irqtime = 1;
771 }
772
773 void disable_sched_clock_irqtime(void)
774 {
775         sched_clock_irqtime = 0;
776 }
777
778 #ifndef CONFIG_64BIT
779 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
780
781 static inline void irq_time_write_begin(void)
782 {
783         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
784         smp_wmb();
785 }
786
787 static inline void irq_time_write_end(void)
788 {
789         smp_wmb();
790         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
791 }
792
793 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
794 {
795         u64 irq_time;
796         unsigned seq;
797
798         do {
799                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
800                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
801                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
802         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
803
804         return irq_time;
805 }
806 #else /* CONFIG_64BIT */
807 static inline void irq_time_write_begin(void)
808 {
809 }
810
811 static inline void irq_time_write_end(void)
812 {
813 }
814
815 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
816 {
817         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
818 }
819 #endif /* CONFIG_64BIT */
820
821 /*
822  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
823  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
824  */
825 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
826 {
827         unsigned long flags;
828         s64 delta;
829         int cpu;
830
831         if (!sched_clock_irqtime)
832                 return;
833
834         local_irq_save(flags);
835
836         cpu = smp_processor_id();
837         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
838         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
839
840         irq_time_write_begin();
841         /*
842          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
843          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
844          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
845          * that do not consume any time, but still wants to run.
846          */
847         if (hardirq_count())
848                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
849         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
850                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
851
852         irq_time_write_end();
853         local_irq_restore(flags);
854 }
855 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
856
857 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
858
859 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
860 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
861 {
862         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
863                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
864
865         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
866 }
867 #endif
868
869 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
870 {
871 /*
872  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
873  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
874  */
875 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
876         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
877 #endif
878 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
879         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
880
881         /*
882          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
883          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
884          * {soft,}irq region.
885          *
886          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
887          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
888          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
889          * monotonic.
890          *
891          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
892          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
893          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
894          * atomic ops.
895          */
896         if (irq_delta > delta)
897                 irq_delta = delta;
898
899         rq->prev_irq_time += irq_delta;
900         delta -= irq_delta;
901 #endif
902 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
903         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
904                 u64 st;
905
906                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
907                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
908
909                 if (unlikely(steal > delta))
910                         steal = delta;
911
912                 st = steal_ticks(steal);
913                 steal = st * TICK_NSEC;
914
915                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
916
917                 delta -= steal;
918         }
919 #endif
920
921         rq->clock_task += delta;
922
923 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
924         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
925                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
926 #endif
927 }
928
929 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
930 static int irqtime_account_hi_update(void)
931 {
932         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
933         unsigned long flags;
934         u64 latest_ns;
935         int ret = 0;
936
937         local_irq_save(flags);
938         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
939         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
940                 ret = 1;
941         local_irq_restore(flags);
942         return ret;
943 }
944
945 static int irqtime_account_si_update(void)
946 {
947         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
948         unsigned long flags;
949         u64 latest_ns;
950         int ret = 0;
951
952         local_irq_save(flags);
953         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
954         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
955                 ret = 1;
956         local_irq_restore(flags);
957         return ret;
958 }
959
960 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
961
962 #define sched_clock_irqtime     (0)
963
964 #endif
965
966 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
967 {
968         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
969         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
970
971         if (stop) {
972                 /*
973                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
974                  * userspace knows about and won't get confused about.
975                  *
976                  * Also, it will make PI more or less work without too
977                  * much confusion -- but then, stop work should not
978                  * rely on PI working anyway.
979                  */
980                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
981
982                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
983         }
984
985         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
986
987         if (old_stop) {
988                 /*
989                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
990                  * it can die in pieces.
991                  */
992                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
993         }
994 }
995
996 /*
997  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
998  */
999 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1000 {
1001         return p->static_prio;
1002 }
1003
1004 /*
1005  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1006  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1007  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1008  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1009  * estimator recalculates.
1010  */
1011 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1012 {
1013         int prio;
1014
1015         if (task_has_rt_policy(p))
1016                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1017         else
1018                 prio = __normal_prio(p);
1019         return prio;
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1024  * taken into account by the scheduler. This value might
1025  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1026  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1027  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1028  */
1029 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1030 {
1031         p->normal_prio = normal_prio(p);
1032         /*
1033          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1034          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1035          * to the normal priority:
1036          */
1037         if (!rt_prio(p->prio))
1038                 return p->normal_prio;
1039         return p->prio;
1040 }
1041
1042 /**
1043  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1044  * @p: the task in question.
1045  */
1046 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1047 {
1048         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1049 }
1050
1051 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1052                                        const struct sched_class *prev_class,
1053                                        int oldprio)
1054 {
1055         if (prev_class != p->sched_class) {
1056                 if (prev_class->switched_from)
1057                         prev_class->switched_from(rq, p);
1058                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1059         } else if (oldprio != p->prio)
1060                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1061 }
1062
1063 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1064 {
1065         const struct sched_class *class;
1066
1067         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1068                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1069         } else {
1070                 for_each_class(class) {
1071                         if (class == rq->curr->sched_class)
1072                                 break;
1073                         if (class == p->sched_class) {
1074                                 resched_task(rq->curr);
1075                                 break;
1076                         }
1077                 }
1078         }
1079
1080         /*
1081          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1082          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1083          */
1084         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1085                 rq->skip_clock_update = 1;
1086 }
1087
1088 #ifdef CONFIG_SMP
1089 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1090 {
1091 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1092         /*
1093          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1094          * ttwu() will sort out the placement.
1095          */
1096         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1097                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1098
1099 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1100         /*
1101          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1102          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1103          *
1104          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1105          * see set_task_rq().
1106          *
1107          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1108          * task_rq_lock().
1109          */
1110         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1111                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1112 #endif
1113 #endif
1114
1115         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1116
1117         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1118                 p->se.nr_migrations++;
1119                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1120         }
1121
1122         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1123 }
1124
1125 struct migration_arg {
1126         struct task_struct *task;
1127         int dest_cpu;
1128 };
1129
1130 static int migration_cpu_stop(void *data);
1131
1132 /*
1133  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1134  *
1135  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1136  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1137  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1138  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1139  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1140  * @p has remained unscheduled the whole time.
1141  *
1142  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1143  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1144  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1145  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1146  * waiting to become inactive.
1147  */
1148 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1149 {
1150         unsigned long flags;
1151         int running, on_rq;
1152         unsigned long ncsw;
1153         struct rq *rq;
1154
1155         for (;;) {
1156                 /*
1157                  * We do the initial early heuristics without holding
1158                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1159                  * the runqueue lock when things look like they will
1160                  * work out!
1161                  */
1162                 rq = task_rq(p);
1163
1164                 /*
1165                  * If the task is actively running on another CPU
1166                  * still, just relax and busy-wait without holding
1167                  * any locks.
1168                  *
1169                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1170                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1171                  * But we don't care, since "task_running()" will
1172                  * return false if the runqueue has changed and p
1173                  * is actually now running somewhere else!
1174                  */
1175                 while (task_running(rq, p)) {
1176                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1177                                 return 0;
1178                         cpu_relax();
1179                 }
1180
1181                 /*
1182                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1183                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1184                  * just go back and repeat.
1185                  */
1186                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1187                 trace_sched_wait_task(p);
1188                 running = task_running(rq, p);
1189                 on_rq = p->on_rq;
1190                 ncsw = 0;
1191                 if (!match_state || p->state == match_state)
1192                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1193                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1194
1195                 /*
1196                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1197                  */
1198                 if (unlikely(!ncsw))
1199                         break;
1200
1201                 /*
1202                  * Was it really running after all now that we
1203                  * checked with the proper locks actually held?
1204                  *
1205                  * Oops. Go back and try again..
1206                  */
1207                 if (unlikely(running)) {
1208                         cpu_relax();
1209                         continue;
1210                 }
1211
1212                 /*
1213                  * It's not enough that it's not actively running,
1214                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1215                  * preempted!
1216                  *
1217                  * So if it was still runnable (but just not actively
1218                  * running right now), it's preempted, and we should
1219                  * yield - it could be a while.
1220                  */
1221                 if (unlikely(on_rq)) {
1222                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1223
1224                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1225                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1226                         continue;
1227                 }
1228
1229                 /*
1230                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1231                  * runnable, which means that it will never become
1232                  * running in the future either. We're all done!
1233                  */
1234                 break;
1235         }
1236
1237         return ncsw;
1238 }
1239
1240 /***
1241  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1242  * @p: the to-be-kicked thread
1243  *
1244  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1245  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1246  *
1247  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1248  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1249  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1250  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1251  * achieved as well.
1252  */
1253 void kick_process(struct task_struct *p)
1254 {
1255         int cpu;
1256
1257         preempt_disable();
1258         cpu = task_cpu(p);
1259         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1260                 smp_send_reschedule(cpu);
1261         preempt_enable();
1262 }
1263 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1264 #endif /* CONFIG_SMP */
1265
1266 #ifdef CONFIG_SMP
1267 /*
1268  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1269  */
1270 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1271 {
1272         int dest_cpu;
1273         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1274
1275         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1276         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
1277                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1278                         return dest_cpu;
1279
1280         /* Any allowed, online CPU? */
1281         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
1282         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
1283                 return dest_cpu;
1284
1285         /* No more Mr. Nice Guy. */
1286         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1287         /*
1288          * Don't tell them about moving exiting tasks or
1289          * kernel threads (both mm NULL), since they never
1290          * leave kernel.
1291          */
1292         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1293                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1294                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1295         }
1296
1297         return dest_cpu;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1302  */
1303 static inline
1304 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1305 {
1306         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1307
1308         /*
1309          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1310          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1311          * cpu.
1312          *
1313          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1314          *
1315          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1316          *   not worry about this generic constraint ]
1317          */
1318         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1319                      !cpu_online(cpu)))
1320                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1321
1322         return cpu;
1323 }
1324
1325 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1326 {
1327         s64 diff = sample - *avg;
1328         *avg += diff >> 3;
1329 }
1330 #endif
1331
1332 static void
1333 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1334 {
1335 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1336         struct rq *rq = this_rq();
1337
1338 #ifdef CONFIG_SMP
1339         int this_cpu = smp_processor_id();
1340
1341         if (cpu == this_cpu) {
1342                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1343                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1344         } else {
1345                 struct sched_domain *sd;
1346
1347                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1348                 rcu_read_lock();
1349                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1350                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1351                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1352                                 break;
1353                         }
1354                 }
1355                 rcu_read_unlock();
1356         }
1357
1358         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1359                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1360
1361 #endif /* CONFIG_SMP */
1362
1363         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1364         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1365
1366         if (wake_flags & WF_SYNC)
1367                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1368
1369 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1370 }
1371
1372 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1373 {
1374         activate_task(rq, p, en_flags);
1375         p->on_rq = 1;
1376
1377         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1378         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1379                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1380 }
1381
1382 /*
1383  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1384  */
1385 static void
1386 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1387 {
1388         trace_sched_wakeup(p, true);
1389         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1390
1391         p->state = TASK_RUNNING;
1392 #ifdef CONFIG_SMP
1393         if (p->sched_class->task_woken)
1394                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1395
1396         if (rq->idle_stamp) {
1397                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1398                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1399
1400                 if (delta > max)
1401                         rq->avg_idle = max;
1402                 else
1403                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1404                 rq->idle_stamp = 0;
1405         }
1406 #endif
1407 }
1408
1409 static void
1410 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1411 {
1412 #ifdef CONFIG_SMP
1413         if (p->sched_contributes_to_load)
1414                 rq->nr_uninterruptible--;
1415 #endif
1416
1417         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1418         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1419 }
1420
1421 /*
1422  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1423  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1424  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1425  * the task is still ->on_rq.
1426  */
1427 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1428 {
1429         struct rq *rq;
1430         int ret = 0;
1431
1432         rq = __task_rq_lock(p);
1433         if (p->on_rq) {
1434                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1435                 ret = 1;
1436         }
1437         __task_rq_unlock(rq);
1438
1439         return ret;
1440 }
1441
1442 #ifdef CONFIG_SMP
1443 static void sched_ttwu_pending(void)
1444 {
1445         struct rq *rq = this_rq();
1446         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1447         struct task_struct *p;
1448
1449         raw_spin_lock(&rq->lock);
1450
1451         while (llist) {
1452                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1453                 llist = llist_next(llist);
1454                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1455         }
1456
1457         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1458 }
1459
1460 void scheduler_ipi(void)
1461 {
1462         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1463                 return;
1464
1465         /*
1466          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1467          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1468          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1469          * we do call them.
1470          *
1471          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1472          * properly.
1473          *
1474          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1475          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1476          * somewhat pessimize the simple resched case.
1477          */
1478         irq_enter();
1479         sched_ttwu_pending();
1480
1481         /*
1482          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1483          */
1484         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1485                 this_rq()->idle_balance = 1;
1486                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1487         }
1488         irq_exit();
1489 }
1490
1491 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1492 {
1493         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1494                 smp_send_reschedule(cpu);
1495 }
1496
1497 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1498 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1499 {
1500         struct rq *rq;
1501         int ret = 0;
1502
1503         rq = __task_rq_lock(p);
1504         if (p->on_cpu) {
1505                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1506                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1507                 ret = 1;
1508         }
1509         __task_rq_unlock(rq);
1510
1511         return ret;
1512
1513 }
1514 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1515 #endif /* CONFIG_SMP */
1516
1517 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1518 {
1519         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1520
1521 #if defined(CONFIG_SMP)
1522         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
1523                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1524                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1525                 return;
1526         }
1527 #endif
1528
1529         raw_spin_lock(&rq->lock);
1530         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1531         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1532 }
1533
1534 /**
1535  * try_to_wake_up - wake up a thread
1536  * @p: the thread to be awakened
1537  * @state: the mask of task states that can be woken
1538  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1539  *
1540  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1541  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1542  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1543  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1544  * runnable without the overhead of this.
1545  *
1546  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1547  * or @state didn't match @p's state.
1548  */
1549 static int
1550 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1551 {
1552         unsigned long flags;
1553         int cpu, success = 0;
1554
1555         smp_wmb();
1556         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1557         if (!(p->state & state))
1558                 goto out;
1559
1560         success = 1; /* we're going to change ->state */
1561         cpu = task_cpu(p);
1562
1563         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1564                 goto stat;
1565
1566 #ifdef CONFIG_SMP
1567         /*
1568          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1569          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1570          */
1571         while (p->on_cpu) {
1572 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1573                 /*
1574                  * In case the architecture enables interrupts in
1575                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1576                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1577                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1578                  * remote wakeup.
1579                  */
1580                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1581                         goto stat;
1582 #else
1583                 cpu_relax();
1584 #endif
1585         }
1586         /*
1587          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1588          */
1589         smp_rmb();
1590
1591         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1592         p->state = TASK_WAKING;
1593
1594         if (p->sched_class->task_waking)
1595                 p->sched_class->task_waking(p);
1596
1597         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1598         if (task_cpu(p) != cpu) {
1599                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1600                 set_task_cpu(p, cpu);
1601         }
1602 #endif /* CONFIG_SMP */
1603
1604         ttwu_queue(p, cpu);
1605 stat:
1606         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1607 out:
1608         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1609
1610         return success;
1611 }
1612
1613 /**
1614  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1615  * @p: the thread to be awakened
1616  *
1617  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1618  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1619  * the current task.
1620  */
1621 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1622 {
1623         struct rq *rq = task_rq(p);
1624
1625         BUG_ON(rq != this_rq());
1626         BUG_ON(p == current);
1627         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1628
1629         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1630                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1631                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1632                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1633         }
1634
1635         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1636                 goto out;
1637
1638         if (!p->on_rq)
1639                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1640
1641         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1642         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1643 out:
1644         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1645 }
1646
1647 /**
1648  * wake_up_process - Wake up a specific process
1649  * @p: The process to be woken up.
1650  *
1651  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1652  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1653  * running.
1654  *
1655  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1656  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1657  */
1658 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1659 {
1660         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1661 }
1662 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1663
1664 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1665 {
1666         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1667 }
1668
1669 /*
1670  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1671  * p is forked by current.
1672  *
1673  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1674  */
1675 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1676 {
1677         p->on_rq                        = 0;
1678
1679         p->se.on_rq                     = 0;
1680         p->se.exec_start                = 0;
1681         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1682         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1683         p->se.nr_migrations             = 0;
1684         p->se.vruntime                  = 0;
1685         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1686
1687 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1688         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1689 #endif
1690
1691         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1692
1693 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1694         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1695 #endif
1696 }
1697
1698 /*
1699  * fork()/clone()-time setup:
1700  */
1701 void sched_fork(struct task_struct *p)
1702 {
1703         unsigned long flags;
1704         int cpu = get_cpu();
1705
1706         __sched_fork(p);
1707         /*
1708          * We mark the process as running here. This guarantees that
1709          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1710          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1711          */
1712         p->state = TASK_RUNNING;
1713
1714         /*
1715          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1716          */
1717         p->prio = current->normal_prio;
1718
1719         /*
1720          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1721          */
1722         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1723                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1724                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1725                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1726                         p->rt_priority = 0;
1727                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1728                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1729
1730                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1731                 set_load_weight(p);
1732
1733                 /*
1734                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1735                  * fulfilled its duty:
1736                  */
1737                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1738         }
1739
1740         if (!rt_prio(p->prio))
1741                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1742
1743         if (p->sched_class->task_fork)
1744                 p->sched_class->task_fork(p);
1745
1746         /*
1747          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1748          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1749          * is ran before sched_fork().
1750          *
1751          * Silence PROVE_RCU.
1752          */
1753         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1754         set_task_cpu(p, cpu);
1755         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1756
1757 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1758         if (likely(sched_info_on()))
1759                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1760 #endif
1761 #if defined(CONFIG_SMP)
1762         p->on_cpu = 0;
1763 #endif
1764 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1765         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1766         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1767 #endif
1768 #ifdef CONFIG_SMP
1769         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1770 #endif
1771
1772         put_cpu();
1773 }
1774
1775 /*
1776  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1777  *
1778  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1779  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1780  * on the runqueue and wakes it.
1781  */
1782 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1783 {
1784         unsigned long flags;
1785         struct rq *rq;
1786
1787         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1788 #ifdef CONFIG_SMP
1789         /*
1790          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1791          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1792          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1793          */
1794         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1795 #endif
1796
1797         rq = __task_rq_lock(p);
1798         activate_task(rq, p, 0);
1799         p->on_rq = 1;
1800         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1801         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1802 #ifdef CONFIG_SMP
1803         if (p->sched_class->task_woken)
1804                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1805 #endif
1806         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1807 }
1808
1809 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1810
1811 /**
1812  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1813  * @notifier: notifier struct to register
1814  */
1815 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1816 {
1817         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1818 }
1819 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1820
1821 /**
1822  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1823  * @notifier: notifier struct to unregister
1824  *
1825  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1826  */
1827 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1828 {
1829         hlist_del(&notifier->link);
1830 }
1831 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1832
1833 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1834 {
1835         struct preempt_notifier *notifier;
1836         struct hlist_node *node;
1837
1838         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1839                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1840 }
1841
1842 static void
1843 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1844                                  struct task_struct *next)
1845 {
1846         struct preempt_notifier *notifier;
1847         struct hlist_node *node;
1848
1849         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1850                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1851 }
1852
1853 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1854
1855 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1856 {
1857 }
1858
1859 static void
1860 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1861                                  struct task_struct *next)
1862 {
1863 }
1864
1865 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1866
1867 /**
1868  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1869  * @rq: the runqueue preparing to switch
1870  * @prev: the current task that is being switched out
1871  * @next: the task we are going to switch to.
1872  *
1873  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1874  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1875  * switch.
1876  *
1877  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1878  * hooks.
1879  */
1880 static inline void
1881 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1882                     struct task_struct *next)
1883 {
1884         sched_info_switch(prev, next);
1885         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1886         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1887         prepare_lock_switch(rq, next);
1888         prepare_arch_switch(next);
1889         trace_sched_switch(prev, next);
1890 }
1891
1892 /**
1893  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1894  * @rq: runqueue associated with task-switch
1895  * @prev: the thread we just switched away from.
1896  *
1897  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1898  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1899  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1900  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1901  *
1902  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1903  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1904  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1905  * details.)
1906  */
1907 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1908         __releases(rq->lock)
1909 {
1910         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1911         long prev_state;
1912
1913         rq->prev_mm = NULL;
1914
1915         /*
1916          * A task struct has one reference for the use as "current".
1917          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1918          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1919          * the scheduled task must drop that reference.
1920          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1921          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1922          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1923          * be dropped twice.
1924          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1925          */
1926         prev_state = prev->state;
1927         finish_arch_switch(prev);
1928 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1929         local_irq_disable();
1930 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1931         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1932 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1933         local_irq_enable();
1934 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1935         finish_lock_switch(rq, prev);
1936
1937         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1938         if (mm)
1939                 mmdrop(mm);
1940         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1941                 /*
1942                  * Remove function-return probe instances associated with this
1943                  * task and put them back on the free list.
1944                  */
1945                 kprobe_flush_task(prev);
1946                 put_task_struct(prev);
1947         }
1948 }
1949
1950 #ifdef CONFIG_SMP
1951
1952 /* assumes rq->lock is held */
1953 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1954 {
1955         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1956                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1957 }
1958
1959 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1960 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1961 {
1962         if (rq->post_schedule) {
1963                 unsigned long flags;
1964
1965                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1966                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1967                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1968                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1969
1970                 rq->post_schedule = 0;
1971         }
1972 }
1973
1974 #else
1975
1976 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1977 {
1978 }
1979
1980 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1981 {
1982 }
1983
1984 #endif
1985
1986 /**
1987  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1988  * @prev: the thread we just switched away from.
1989  */
1990 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1991         __releases(rq->lock)
1992 {
1993         struct rq *rq = this_rq();
1994
1995         finish_task_switch(rq, prev);
1996
1997         /*
1998          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1999          * task_switch?
2000          */
2001         post_schedule(rq);
2002
2003 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2004         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2005         preempt_enable();
2006 #endif
2007         if (current->set_child_tid)
2008                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2009 }
2010
2011 /*
2012  * context_switch - switch to the new MM and the new
2013  * thread's register state.
2014  */
2015 static inline void
2016 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2017                struct task_struct *next)
2018 {
2019         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2020
2021         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2022
2023         mm = next->mm;
2024         oldmm = prev->active_mm;
2025         /*
2026          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2027          * combine the page table reload and the switch backend into
2028          * one hypercall.
2029          */
2030         arch_start_context_switch(prev);
2031
2032         if (!mm) {
2033                 next->active_mm = oldmm;
2034                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2035                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2036         } else
2037                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2038
2039         if (!prev->mm) {
2040                 prev->active_mm = NULL;
2041                 rq->prev_mm = oldmm;
2042         }
2043         /*
2044          * Since the runqueue lock will be released by the next
2045          * task (which is an invalid locking op but in the case
2046          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2047          * do an early lockdep release here:
2048          */
2049 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2050         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2051 #endif
2052
2053         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2054         switch_to(prev, next, prev);
2055
2056         barrier();
2057         /*
2058          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2059          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2060          * frame will be invalid.
2061          */
2062         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2063 }
2064
2065 /*
2066  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2067  *
2068  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2069  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2070  * number of context switches performed since bootup.
2071  */
2072 unsigned long nr_running(void)
2073 {
2074         unsigned long i, sum = 0;
2075
2076         for_each_online_cpu(i)
2077                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2078
2079         return sum;
2080 }
2081
2082 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2083 {
2084         unsigned long i, sum = 0;
2085
2086         for_each_possible_cpu(i)
2087                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2088
2089         /*
2090          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2091          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2092          */
2093         if (unlikely((long)sum < 0))
2094                 sum = 0;
2095
2096         return sum;
2097 }
2098
2099 unsigned long long nr_context_switches(void)
2100 {
2101         int i;
2102         unsigned long long sum = 0;
2103
2104         for_each_possible_cpu(i)
2105                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2106
2107         return sum;
2108 }
2109
2110 unsigned long nr_iowait(void)
2111 {
2112         unsigned long i, sum = 0;
2113
2114         for_each_possible_cpu(i)
2115                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2116
2117         return sum;
2118 }
2119
2120 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2121 {
2122         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2123         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2124 }
2125
2126 unsigned long this_cpu_load(void)
2127 {
2128         struct rq *this = this_rq();
2129         return this->cpu_load[0];
2130 }
2131
2132
2133 /* Variables and functions for calc_load */
2134 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2135 static unsigned long calc_load_update;
2136 unsigned long avenrun[3];
2137 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2138
2139 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2140 {
2141         long nr_active, delta = 0;
2142
2143         nr_active = this_rq->nr_running;
2144         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2145
2146         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2147                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2148                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2149         }
2150
2151         return delta;
2152 }
2153
2154 static unsigned long
2155 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2156 {
2157         load *= exp;
2158         load += active * (FIXED_1 - exp);
2159         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2160         return load >> FSHIFT;
2161 }
2162
2163 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2164 /*
2165  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2166  *
2167  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2168  */
2169 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2170
2171 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2172 {
2173         long delta;
2174
2175         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2176         if (delta)
2177                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2178 }
2179
2180 static long calc_load_fold_idle(void)
2181 {
2182         long delta = 0;
2183
2184         /*
2185          * Its got a race, we don't care...
2186          */
2187         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2188                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2189
2190         return delta;
2191 }
2192
2193 /**
2194  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2195  *
2196  * @x:         base of the power
2197  * @frac_bits: fractional bits of @x
2198  * @n:         power to raise @x to.
2199  *
2200  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2201  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2202  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2203  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2204  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2205  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2206  * vector.
2207  */
2208 static unsigned long
2209 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2210 {
2211         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2212
2213         if (n) for (;;) {
2214                 if (n & 1) {
2215                         result *= x;
2216                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2217                         result >>= frac_bits;
2218                 }
2219                 n >>= 1;
2220                 if (!n)
2221                         break;
2222                 x *= x;
2223                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2224                 x >>= frac_bits;
2225         }
2226
2227         return result;
2228 }
2229
2230 /*
2231  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2232  *
2233  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2234  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2235  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2236  *
2237  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2238  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2239  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2240  *
2241  *  ...
2242  *
2243  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2244  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2245  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2246  *
2247  * [1] application of the geometric series:
2248  *
2249  *              n         1 - x^(n+1)
2250  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2251  *             i=0          1 - x
2252  */
2253 static unsigned long
2254 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2255             unsigned long active, unsigned int n)
2256 {
2257
2258         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2259 }
2260
2261 /*
2262  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2263  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2264  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2265  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2266  *
2267  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2268  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2269  */
2270 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
2271 {
2272         long delta, active, n;
2273
2274         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
2275                 return;
2276
2277         /*
2278          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2279          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2280          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2281          * due to NO_HZ.
2282          */
2283         delta = calc_load_fold_idle();
2284         if (delta)
2285                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2286
2287         /*
2288          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
2289          */
2290         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
2291                 n = ticks / LOAD_FREQ;
2292
2293                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2294                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2295
2296                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2297                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2298                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2299
2300                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2301         }
2302
2303         /*
2304          * Its possible the remainder of the above division also crosses
2305          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
2306          * which comes after this will take care of that.
2307          *
2308          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
2309          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
2310          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
2311          * pick up the final one.
2312          */
2313 }
2314 #else
2315 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2316 {
2317 }
2318
2319 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2320 {
2321         return 0;
2322 }
2323
2324 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
2325 {
2326 }
2327 #endif
2328
2329 /**
2330  * get_avenrun - get the load average array
2331  * @loads:      pointer to dest load array
2332  * @offset:     offset to add
2333  * @shift:      shift count to shift the result left
2334  *
2335  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2336  */
2337 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2338 {
2339         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2340         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2341         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2342 }
2343
2344 /*
2345  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2346  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2347  */
2348 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2349 {
2350         long active;
2351
2352         calc_global_nohz(ticks);
2353
2354         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2355                 return;
2356
2357         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2358         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2359
2360         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2361         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2362         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2363
2364         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2365 }
2366
2367 /*
2368  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2369  * active count.
2370  */
2371 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2372 {
2373         long delta;
2374
2375         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2376                 return;
2377
2378         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2379         delta += calc_load_fold_idle();
2380         if (delta)
2381                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2382
2383         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2384 }
2385
2386 /*
2387  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2388  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2389  *
2390  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2391  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2392  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2393  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2394  *
2395  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2396  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2397  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2398  *
2399  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2400  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2401  * particular idx is approximated to be zero.
2402  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2403  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2404  * based on 128 point scale.
2405  * Example:
2406  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2407  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2408  *
2409  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2410  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2411  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2412  */
2413 #define DEGRADE_SHIFT           7
2414 static const unsigned char
2415                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2416 static const unsigned char
2417                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2418                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2419                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2420                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2421                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2422                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2423
2424 /*
2425  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2426  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2427  * adding any new load.
2428  */
2429 static unsigned long
2430 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2431 {
2432         int j = 0;
2433
2434         if (!missed_updates)
2435                 return load;
2436
2437         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2438                 return 0;
2439
2440         if (idx == 1)
2441                 return load >> missed_updates;
2442
2443         while (missed_updates) {
2444                 if (missed_updates % 2)
2445                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2446
2447                 missed_updates >>= 1;
2448                 j++;
2449         }
2450         return load;
2451 }
2452
2453 /*
2454  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2455  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2456  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2457  */
2458 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2459 {
2460         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2461         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2462         unsigned long pending_updates;
2463         int i, scale;
2464
2465         this_rq->nr_load_updates++;
2466
2467         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2468         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2469                 return;
2470
2471         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2472         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2473
2474         /* Update our load: */
2475         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2476         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2477                 unsigned long old_load, new_load;
2478
2479                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2480
2481                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2482                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2483                 new_load = this_load;
2484                 /*
2485                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2486                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2487                  * example.
2488                  */
2489                 if (new_load > old_load)
2490                         new_load += scale - 1;
2491
2492                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2493         }
2494
2495         sched_avg_update(this_rq);
2496 }
2497
2498 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2499 {
2500         update_cpu_load(this_rq);
2501
2502         calc_load_account_active(this_rq);
2503 }
2504
2505 #ifdef CONFIG_SMP
2506
2507 /*
2508  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2509  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2510  */
2511 void sched_exec(void)
2512 {
2513         struct task_struct *p = current;
2514         unsigned long flags;
2515         int dest_cpu;
2516
2517         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2518         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2519         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2520                 goto unlock;
2521
2522         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2523                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2524
2525                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2526                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2527                 return;
2528         }
2529 unlock:
2530         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2531 }
2532
2533 #endif
2534
2535 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2536 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2537
2538 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2539 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2540
2541 /*
2542  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2543  * @p in case that task is currently running.
2544  *
2545  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2546  */
2547 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2548 {
2549         u64 ns = 0;
2550
2551         if (task_current(rq, p)) {
2552                 update_rq_clock(rq);
2553                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2554                 if ((s64)ns < 0)
2555                         ns = 0;
2556         }
2557
2558         return ns;
2559 }
2560
2561 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2562 {
2563         unsigned long flags;
2564         struct rq *rq;
2565         u64 ns = 0;
2566
2567         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2568         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2569         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2570
2571         return ns;
2572 }
2573
2574 /*
2575  * Return accounted runtime for the task.
2576  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2577  * pending runtime that have not been accounted yet.
2578  */
2579 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2580 {
2581         unsigned long flags;
2582         struct rq *rq;
2583         u64 ns = 0;
2584
2585         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2586         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2587         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2588
2589         return ns;
2590 }
2591
2592 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2593 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2594 struct cpuacct root_cpuacct;
2595 #endif
2596
2597 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2598                                             u64 tmp)
2599 {
2600 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2601         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2602         struct cpuacct *ca;
2603 #endif
2604         /*
2605          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2606          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2607          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2608          *
2609          */
2610         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2611
2612 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2613         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2614                 return;
2615
2616         rcu_read_lock();
2617         ca = task_ca(p);
2618         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2619                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2620                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2621                 ca = parent_ca(ca);
2622         }
2623         rcu_read_unlock();
2624 #endif
2625 }
2626
2627
2628 /*
2629  * Account user cpu time to a process.
2630  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2631  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2632  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2633  */
2634 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2635                        cputime_t cputime_scaled)
2636 {
2637         int index;
2638
2639         /* Add user time to process. */
2640         p->utime += cputime;
2641         p->utimescaled += cputime_scaled;
2642         account_group_user_time(p, cputime);
2643
2644         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2645
2646         /* Add user time to cpustat. */
2647         task_group_account_field(p, index, (__force cputime64_t) cputime);
2648
2649         /* Account for user time used */
2650         acct_update_integrals(p);
2651 }
2652
2653 /*
2654  * Account guest cpu time to a process.
2655  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2656  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2657  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2658  */
2659 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2660                                cputime_t cputime_scaled)
2661 {
2662         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2663
2664         /* Add guest time to process. */
2665         p->utime += cputime;
2666         p->utimescaled += cputime_scaled;
2667         account_group_user_time(p, cputime);
2668         p->gtime += cputime;
2669
2670         /* Add guest time to cpustat. */
2671         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2672                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force cputime64_t) cputime;
2673                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force cputime64_t) cputime;
2674         } else {
2675                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force cputime64_t) cputime;
2676                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force cputime64_t) cputime;
2677         }
2678 }
2679
2680 /*
2681  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2682  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2683  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2684  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2685  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2686  */
2687 static inline
2688 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2689                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2690 {
2691         /* Add system time to process. */
2692         p->stime += cputime;
2693         p->stimescaled += cputime_scaled;
2694         account_group_system_time(p, cputime);
2695
2696         /* Add system time to cpustat. */
2697         task_group_account_field(p, index, (__force cputime64_t) cputime);
2698
2699         /* Account for system time used */
2700         acct_update_integrals(p);
2701 }
2702
2703 /*
2704  * Account system cpu time to a process.
2705  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2706  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2707  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2708  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2709  */
2710 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2711                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2712 {
2713         int index;
2714
2715         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2716                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2717                 return;
2718         }
2719
2720         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2721                 index = CPUTIME_IRQ;
2722         else if (in_serving_softirq())
2723                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2724         else
2725                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2726
2727         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2728 }
2729
2730 /*
2731  * Account for involuntary wait time.
2732  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2733  */
2734 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2735 {
2736         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2737
2738         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force cputime64_t) cputime;
2739 }
2740
2741 /*
2742  * Account for idle time.
2743  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2744  */
2745 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2746 {
2747         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2748         struct rq *rq = this_rq();
2749
2750         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2751                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force cputime64_t) cputime;
2752         else
2753                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force cputime64_t) cputime;
2754 }
2755
2756 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2757 {
2758 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2759         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
2760                 u64 steal, st = 0;
2761
2762                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2763                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2764
2765                 st = steal_ticks(steal);
2766                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2767
2768                 account_steal_time(st);
2769                 return st;
2770         }
2771 #endif
2772         return false;
2773 }
2774
2775 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2776
2777 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2778 /*
2779  * Account a tick to a process and cpustat
2780  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2781  * @user_tick: is the tick from userspace
2782  * @rq: the pointer to rq
2783  *
2784  * Tick demultiplexing follows the order
2785  * - pending hardirq update
2786  * - pending softirq update
2787  * - user_time
2788  * - idle_time
2789  * - system time
2790  *   - check for guest_time
2791  *   - else account as system_time
2792  *
2793  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2794  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2795  * opportunity to update it solely in system time.
2796  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2797  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2798  */
2799 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2800                                                 struct rq *rq)
2801 {
2802         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2803         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2804
2805         if (steal_account_process_tick())
2806                 return;
2807
2808         if (irqtime_account_hi_update()) {
2809                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force cputime64_t) cputime_one_jiffy;
2810         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2811                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force cputime64_t) cputime_one_jiffy;
2812         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2813                 /*
2814                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2815                  * So, we have to handle it separately here.
2816                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2817                  */
2818                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2819                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2820         } else if (user_tick) {
2821                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2822         } else if (p == rq->idle) {
2823                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2824         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2825                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2826         } else {
2827                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2828                                         CPUTIME_SYSTEM);
2829         }
2830 }
2831
2832 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2833 {
2834         int i;
2835         struct rq *rq = this_rq();
2836
2837         for (i = 0; i < ticks; i++)
2838                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2839 }
2840 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2841 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2842 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2843                                                 struct rq *rq) {}
2844 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2845
2846 /*
2847  * Account a single tick of cpu time.
2848  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2849  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2850  */
2851 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2852 {
2853         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2854         struct rq *rq = this_rq();
2855
2856         if (sched_clock_irqtime) {
2857                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2858                 return;
2859         }
2860
2861         if (steal_account_process_tick())
2862                 return;
2863
2864         if (user_tick)
2865                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2866         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2867                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2868                                     one_jiffy_scaled);
2869         else
2870                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2871 }
2872
2873 /*
2874  * Account multiple ticks of steal time.
2875  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2876  * @ticks: number of stolen ticks
2877  */
2878 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2879 {
2880         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2881 }
2882
2883 /*
2884  * Account multiple ticks of idle time.
2885  * @ticks: number of stolen ticks
2886  */
2887 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2888 {
2889
2890         if (sched_clock_irqtime) {
2891                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2892                 return;
2893         }
2894
2895         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2896 }
2897
2898 #endif
2899
2900 /*
2901  * Use precise platform statistics if available:
2902  */
2903 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2904 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2905 {
2906         *ut = p->utime;
2907         *st = p->stime;
2908 }
2909
2910 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2911 {
2912         struct task_cputime cputime;
2913
2914         thread_group_cputime(p, &cputime);
2915
2916         *ut = cputime.utime;
2917         *st = cputime.stime;
2918 }
2919 #else
2920
2921 #ifndef nsecs_to_cputime
2922 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2923 #endif
2924
2925 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2926 {
2927         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
2928
2929         /*
2930          * Use CFS's precise accounting:
2931          */
2932         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2933
2934         if (total) {
2935                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2936
2937                 temp *= (__force u64) utime;
2938                 do_div(temp, (__force u32) total);
2939                 utime = (__force cputime_t) temp;
2940         } else
2941                 utime = rtime;
2942
2943         /*
2944          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2945          */
2946         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2947         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
2948
2949         *ut = p->prev_utime;
2950         *st = p->prev_stime;
2951 }
2952
2953 /*
2954  * Must be called with siglock held.
2955  */
2956 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2957 {
2958         struct signal_struct *sig = p->signal;
2959         struct task_cputime cputime;
2960         cputime_t rtime, utime, total;
2961
2962         thread_group_cputime(p, &cputime);
2963
2964         total = cputime.utime + cputime.stime;
2965         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
2966
2967         if (total) {
2968                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2969
2970                 temp *= (__force u64) cputime.utime;
2971                 do_div(temp, (__force u32) total);
2972                 utime = (__force cputime_t) temp;
2973         } else
2974                 utime = rtime;
2975
2976         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
2977         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
2978
2979         *ut = sig->prev_utime;
2980         *st = sig->prev_stime;
2981 }
2982 #endif
2983
2984 /*
2985  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2986  * We call it with interrupts disabled.
2987  */
2988 void scheduler_tick(void)
2989 {
2990         int cpu = smp_processor_id();
2991         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2992         struct task_struct *curr = rq->curr;
2993
2994         sched_clock_tick();
2995
2996         raw_spin_lock(&rq->lock);
2997         update_rq_clock(rq);
2998         update_cpu_load_active(rq);
2999         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3000         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3001
3002         perf_event_task_tick();
3003
3004 #ifdef CONFIG_SMP
3005         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3006         trigger_load_balance(rq, cpu);
3007 #endif
3008 }
3009
3010 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3011 {
3012         if (in_lock_functions(addr)) {
3013                 addr = CALLER_ADDR2;
3014                 if (in_lock_functions(addr))
3015                         addr = CALLER_ADDR3;
3016         }
3017         return addr;
3018 }
3019
3020 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3021                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3022
3023 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3024 {
3025 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3026         /*
3027          * Underflow?
3028          */
3029         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3030                 return;
3031 #endif
3032         preempt_count() += val;
3033 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3034         /*
3035          * Spinlock count overflowing soon?
3036          */
3037         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3038                                 PREEMPT_MASK - 10);
3039 #endif
3040         if (preempt_count() == val)
3041                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3042 }
3043 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3044
3045 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3046 {
3047 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3048         /*
3049          * Underflow?
3050          */
3051         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3052                 return;
3053         /*
3054          * Is the spinlock portion underflowing?
3055          */
3056         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3057                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3058                 return;
3059 #endif
3060
3061         if (preempt_count() == val)
3062                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3063         preempt_count() -= val;
3064 }
3065 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3066
3067 #endif
3068
3069 /*
3070  * Print scheduling while atomic bug:
3071  */
3072 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3073 {
3074         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3075
3076         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3077                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3078
3079         debug_show_held_locks(prev);
3080         print_modules();
3081         if (irqs_disabled())
3082                 print_irqtrace_events(prev);
3083
3084         if (regs)
3085                 show_regs(regs);
3086         else
3087                 dump_stack();
3088 }
3089
3090 /*
3091  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3092  */
3093 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3094 {
3095         /*
3096          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3097          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3098          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3099          */
3100         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3101                 __schedule_bug(prev);
3102         rcu_sleep_check();
3103
3104         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3105
3106         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3107 }
3108
3109 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3110 {
3111         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3112                 update_rq_clock(rq);
3113         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3114 }
3115
3116 /*
3117  * Pick up the highest-prio task:
3118  */
3119 static inline struct task_struct *
3120 pick_next_task(struct rq *rq)
3121 {
3122         const struct sched_class *class;
3123         struct task_struct *p;
3124
3125         /*
3126          * Optimization: we know that if all tasks are in
3127          * the fair class we can call that function directly:
3128          */
3129         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3130                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3131                 if (likely(p))
3132                         return p;
3133         }
3134
3135         for_each_class(class) {
3136                 p = class->pick_next_task(rq);
3137                 if (p)
3138                         return p;
3139         }
3140
3141         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3142 }
3143
3144 /*
3145  * __schedule() is the main scheduler function.
3146  */
3147 static void __sched __schedule(void)
3148 {
3149         struct task_struct *prev, *next;
3150         unsigned long *switch_count;
3151         struct rq *rq;
3152         int cpu;
3153
3154 need_resched:
3155         preempt_disable();
3156         cpu = smp_processor_id();
3157         rq = cpu_rq(cpu);
3158         rcu_note_context_switch(cpu);
3159         prev = rq->curr;
3160
3161         schedule_debug(prev);
3162
3163         if (sched_feat(HRTICK))
3164                 hrtick_clear(rq);
3165
3166         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3167
3168         switch_count = &prev->nivcsw;
3169         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3170                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3171                         prev->state = TASK_RUNNING;
3172                 } else {
3173                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3174                         prev->on_rq = 0;
3175
3176                         /*
3177                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3178                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3179                          * concurrency.
3180                          */
3181                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3182                                 struct task_struct *to_wakeup;
3183
3184                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3185                                 if (to_wakeup)
3186                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3187                         }
3188                 }
3189                 switch_count = &prev->nvcsw;
3190         }
3191
3192         pre_schedule(rq, prev);
3193
3194         if (unlikely(!rq->nr_running))
3195                 idle_balance(cpu, rq);
3196
3197         put_prev_task(rq, prev);
3198         next = pick_next_task(rq);
3199         clear_tsk_need_resched(prev);
3200         rq->skip_clock_update = 0;
3201
3202         if (likely(prev != next)) {
3203                 rq->nr_switches++;
3204                 rq->curr = next;
3205                 ++*switch_count;
3206
3207                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3208                 /*
3209                  * The context switch have flipped the stack from under us
3210                  * and restored the local variables which were saved when
3211                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3212                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3213                  */
3214                 cpu = smp_processor_id();
3215                 rq = cpu_rq(cpu);
3216         } else
3217                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3218
3219         post_schedule(rq);
3220
3221         preempt_enable_no_resched();
3222         if (need_resched())
3223                 goto need_resched;
3224 }
3225
3226 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3227 {
3228         if (!tsk->state)
3229                 return;
3230         /*
3231          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3232          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3233          */
3234         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3235                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3236 }
3237
3238 asmlinkage void __sched schedule(void)
3239 {
3240         struct task_struct *tsk = current;
3241
3242         sched_submit_work(tsk);
3243         __schedule();
3244 }
3245 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3246
3247 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3248
3249 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3250 {
3251         if (lock->owner != owner)
3252                 return false;
3253
3254         /*
3255          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3256          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3257          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3258          * ensures the memory stays valid.
3259          */
3260         barrier();
3261
3262         return owner->on_cpu;
3263 }
3264
3265 /*
3266  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3267  * access and not reliable.
3268  */
3269 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3270 {
3271         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3272                 return 0;
3273
3274         rcu_read_lock();
3275         while (owner_running(lock, owner)) {
3276                 if (need_resched())
3277                         break;
3278
3279                 arch_mutex_cpu_relax();
3280         }
3281         rcu_read_unlock();
3282
3283         /*
3284          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3285          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3286          * success only when lock->owner is NULL.
3287          */
3288         return lock->owner == NULL;
3289 }
3290 #endif
3291
3292 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3293 /*
3294  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3295  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3296  * occur there and call schedule directly.
3297  */
3298 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3299 {
3300         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3301
3302         /*
3303          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3304          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3305          */
3306         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3307                 return;
3308
3309         do {
3310                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3311                 __schedule();
3312                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3313
3314                 /*
3315                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3316                  * between schedule and now.
3317                  */
3318                 barrier();
3319         } while (need_resched());
3320 }
3321 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3322
3323 /*
3324  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3325  * off of irq context.
3326  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3327  * protect us against recursive calling from irq.
3328  */
3329 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3330 {
3331         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3332
3333         /* Catch callers which need to be fixed */
3334         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3335
3336         do {
3337                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3338                 local_irq_enable();
3339                 __schedule();
3340                 local_irq_disable();
3341                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3342
3343                 /*
3344                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3345                  * between schedule and now.
3346                  */
3347                 barrier();
3348         } while (need_resched());
3349 }
3350
3351 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3352
3353 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3354                           void *key)
3355 {
3356         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3357 }
3358 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3359
3360 /*
3361  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3362  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3363  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3364  *
3365  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3366  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3367  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3368  */
3369 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3370                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3371 {
3372         wait_queue_t *curr, *next;
3373
3374         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3375                 unsigned flags = curr->flags;
3376
3377                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3378                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3379                         break;
3380         }
3381 }
3382
3383 /**
3384  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3385  * @q: the waitqueue
3386  * @mode: which threads
3387  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3388  * @key: is directly passed to the wakeup function
3389  *
3390  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3391  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3392  */
3393 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3394                         int nr_exclusive, void *key)
3395 {
3396         unsigned long flags;
3397
3398         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3399         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3400         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3401 }
3402 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3403
3404 /*
3405  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3406  */
3407 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3408 {
3409         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3410 }
3411 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3412
3413 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3414 {
3415         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3416 }
3417 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3418
3419 /**
3420  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3421  * @q: the waitqueue
3422  * @mode: which threads
3423  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3424  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3425  *
3426  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3427  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3428  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3429  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3430  *
3431  * On UP it can prevent extra preemption.
3432  *
3433  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3434  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3435  */
3436 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3437                         int nr_exclusive, void *key)
3438 {
3439         unsigned long flags;
3440         int wake_flags = WF_SYNC;
3441
3442         if (unlikely(!q))
3443                 return;
3444
3445         if (unlikely(!nr_exclusive))
3446                 wake_flags = 0;
3447
3448         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3449         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3450         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3451 }
3452 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3453
3454 /*
3455  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3456  */
3457 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3458 {
3459         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3460 }
3461 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3462
3463 /**
3464  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3465  * @x:  holds the state of this particular completion
3466  *
3467  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3468  * awakened in the same order in which they were queued.
3469  *
3470  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3471  *
3472  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3473  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3474  */
3475 void complete(struct completion *x)
3476 {
3477         unsigned long flags;
3478
3479         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3480         x->done++;
3481         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3482         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3483 }
3484 EXPORT_SYMBOL(complete);
3485
3486 /**
3487  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3488  * @x:  holds the state of this particular completion
3489  *
3490  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3491  *
3492  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3493  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3494  */
3495 void complete_all(struct completion *x)
3496 {
3497         unsigned long flags;
3498
3499         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3500         x->done += UINT_MAX/2;
3501         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3502         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3503 }
3504 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3505
3506 static inline long __sched
3507 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3508 {
3509         if (!x->done) {
3510                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3511
3512                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3513                 do {
3514                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3515                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3516                                 break;
3517                         }
3518                         __set_current_state(state);
3519                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3520                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3521                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3522                 } while (!x->done && timeout);
3523                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3524                 if (!x->done)
3525                         return timeout;
3526         }
3527         x->done--;
3528         return timeout ?: 1;
3529 }
3530
3531 static long __sched
3532 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3533 {
3534         might_sleep();
3535
3536         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3537         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3538         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3539         return timeout;
3540 }
3541
3542 /**
3543  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3544  * @x:  holds the state of this particular completion
3545  *
3546  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3547  * interruptible and there is no timeout.
3548  *
3549  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3550  * and interrupt capability. Also see complete().
3551  */
3552 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3553 {
3554         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3555 }
3556 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3557
3558 /**
3559  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3560  * @x:  holds the state of this particular completion
3561  * @timeout:  timeout value in jiffies
3562  *
3563  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3564  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3565  * interruptible.
3566  *
3567  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3568  * jiffies left till timeout) if completed.
3569  */
3570 unsigned long __sched
3571 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3572 {
3573         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3574 }
3575 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3576
3577 /**
3578  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3579  * @x:  holds the state of this particular completion
3580  *
3581  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3582  * interruptible.
3583  *
3584  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3585  */
3586 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3587 {
3588         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3589         if (t == -ERESTARTSYS)
3590                 return t;
3591         return 0;
3592 }
3593 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3594
3595 /**
3596  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3597  * @x:  holds the state of this particular completion
3598  * @timeout:  timeout value in jiffies
3599  *
3600  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3601  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3602  *
3603  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3604  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3605  */
3606 long __sched
3607 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3608                                           unsigned long timeout)
3609 {
3610         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3611 }
3612 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3613
3614 /**
3615  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3616  * @x:  holds the state of this particular completion
3617  *
3618  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3619  * interrupted by a kill signal.
3620  *
3621  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3622  */
3623 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3624 {
3625         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3626         if (t == -ERESTARTSYS)
3627                 return t;
3628         return 0;
3629 }
3630 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3631
3632 /**
3633  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3634  * @x:  holds the state of this particular completion
3635  * @timeout:  timeout value in jiffies
3636  *
3637  * This waits for either a completion of a specific task to be
3638  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3639  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3640  *
3641  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3642  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3643  */
3644 long __sched
3645 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3646                                      unsigned long timeout)
3647 {
3648         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3649 }
3650 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3651
3652 /**
3653  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3654  *      @x:     completion structure
3655  *
3656  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3657  *               1 if a decrement succeeded.
3658  *
3659  *      If a completion is being used as a counting completion,
3660  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3661  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3662  *      is protecting is not available.
3663  */
3664 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3665 {
3666         unsigned long flags;
3667         int ret = 1;
3668
3669         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3670         if (!x->done)
3671                 ret = 0;
3672         else
3673                 x->done--;
3674         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3675         return ret;
3676 }
3677 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3678
3679 /**
3680  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3681  *      @x:     completion structure
3682  *
3683  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3684  *               1 if there are no waiters.
3685  *
3686  */
3687 bool completion_done(struct completion *x)
3688 {
3689         unsigned long flags;
3690         int ret = 1;
3691
3692         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3693         if (!x->done)
3694                 ret = 0;
3695         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3696         return ret;
3697 }
3698 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3699
3700 static long __sched
3701 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3702 {
3703         unsigned long flags;
3704         wait_queue_t wait;
3705
3706         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3707
3708         __set_current_state(state);
3709
3710         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3711         __add_wait_queue(q, &wait);
3712         spin_unlock(&q->lock);
3713         timeout = schedule_timeout(timeout);
3714         spin_lock_irq(&q->lock);
3715         __remove_wait_queue(q, &wait);
3716         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3717
3718         return timeout;
3719 }
3720
3721 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3722 {
3723         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3724 }
3725 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3726
3727 long __sched
3728 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3729 {
3730         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3731 }
3732 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3733
3734 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3735 {
3736         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3737 }
3738 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3739
3740 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3741 {
3742         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3743 }
3744 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3745
3746 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3747
3748 /*
3749  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3750  * @p: task
3751  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3752  *
3753  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3754  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3755  *
3756  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3757  */
3758 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3759 {
3760         int oldprio, on_rq, running;
3761         struct rq *rq;
3762         const struct sched_class *prev_class;
3763
3764         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3765
3766         rq = __task_rq_lock(p);
3767
3768         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3769         oldprio = p->prio;
3770         prev_class = p->sched_class;
3771         on_rq = p->on_rq;
3772         running = task_current(rq, p);
3773         if (on_rq)
3774                 dequeue_task(rq, p, 0);
3775         if (running)
3776                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3777
3778         if (rt_prio(prio))
3779                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3780         else
3781                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3782
3783         p->prio = prio;
3784
3785         if (running)
3786                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3787         if (on_rq)
3788                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3789
3790         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3791         __task_rq_unlock(rq);
3792 }
3793
3794 #endif
3795
3796 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3797 {
3798         int old_prio, delta, on_rq;
3799         unsigned long flags;
3800         struct rq *rq;
3801
3802         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3803                 return;
3804         /*
3805          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3806          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3807          */
3808         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3809         /*
3810          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3811          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3812          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3813          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3814          */
3815         if (task_has_rt_policy(p)) {
3816                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3817                 goto out_unlock;
3818         }
3819         on_rq = p->on_rq;
3820         if (on_rq)
3821                 dequeue_task(rq, p, 0);
3822
3823         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3824         set_load_weight(p);
3825         old_prio = p->prio;
3826         p->prio = effective_prio(p);
3827         delta = p->prio - old_prio;
3828
3829         if (on_rq) {
3830                 enqueue_task(rq, p, 0);
3831                 /*
3832                  * If the task increased its priority or is running and
3833                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3834                  */
3835                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3836                         resched_task(rq->curr);
3837         }
3838 out_unlock:
3839         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3840 }
3841 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3842
3843 /*
3844  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3845  * @p: task
3846  * @nice: nice value
3847  */
3848 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3849 {
3850         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3851         int nice_rlim = 20 - nice;
3852
3853         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3854                 capable(CAP_SYS_NICE));
3855 }
3856
3857 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3858
3859 /*
3860  * sys_nice - change the priority of the current process.
3861  * @increment: priority increment
3862  *
3863  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3864  * does similar things.
3865  */
3866 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3867 {
3868         long nice, retval;
3869
3870         /*
3871          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3872          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3873          * and we have a single winner.
3874          */
3875         if (increment < -40)
3876                 increment = -40;
3877         if (increment > 40)
3878                 increment = 40;
3879
3880         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3881         if (nice < -20)
3882                 nice = -20;
3883         if (nice > 19)
3884                 nice = 19;
3885
3886         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3887                 return -EPERM;
3888
3889         retval = security_task_setnice(current, nice);
3890         if (retval)
3891                 return retval;
3892
3893         set_user_nice(current, nice);
3894         return 0;
3895 }
3896
3897 #endif
3898
3899 /**
3900  * task_prio - return the priority value of a given task.
3901  * @p: the task in question.
3902  *
3903  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3904  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3905  * around 0, value goes from -16 to +15.
3906  */
3907 int task_prio(const struct task_struct *p)
3908 {
3909         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3910 }
3911
3912 /**
3913  * task_nice - return the nice value of a given task.
3914  * @p: the task in question.
3915  */
3916 int task_nice(const struct task_struct *p)
3917 {
3918         return TASK_NICE(p);
3919 }
3920 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3921
3922 /**
3923  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3924  * @cpu: the processor in question.
3925  */
3926 int idle_cpu(int cpu)
3927 {
3928         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3929
3930         if (rq->curr != rq->idle)
3931                 return 0;
3932
3933         if (rq->nr_running)
3934                 return 0;
3935
3936 #ifdef CONFIG_SMP
3937         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3938                 return 0;
3939 #endif
3940
3941         return 1;
3942 }
3943
3944 /**
3945  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3946  * @cpu: the processor in question.
3947  */
3948 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3949 {
3950         return cpu_rq(cpu)->idle;
3951 }
3952
3953 /**
3954  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3955  * @pid: the pid in question.
3956  */
3957 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3958 {
3959         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3960 }
3961
3962 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3963 static void
3964 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3965 {
3966         p->policy = policy;
3967         p->rt_priority = prio;
3968         p->normal_prio = normal_prio(p);
3969         /* we are holding p->pi_lock already */
3970         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3971         if (rt_prio(p->prio))
3972                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3973         else
3974                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3975         set_load_weight(p);
3976 }
3977
3978 /*
3979  * check the target process has a UID that matches the current process's
3980  */
3981 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3982 {
3983         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3984         bool match;
3985
3986         rcu_read_lock();
3987         pcred = __task_cred(p);
3988         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
3989                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
3990                          cred->euid == pcred->uid);
3991         else
3992                 match = false;
3993         rcu_read_unlock();
3994         return match;
3995 }
3996
3997 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3998                                 const struct sched_param *param, bool user)
3999 {
4000         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4001         unsigned long flags;
4002         const struct sched_class *prev_class;
4003         struct rq *rq;
4004         int reset_on_fork;
4005
4006         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4007         BUG_ON(in_interrupt());
4008 recheck:
4009         /* double check policy once rq lock held */
4010         if (policy < 0) {
4011                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4012                 policy = oldpolicy = p->policy;
4013         } else {
4014                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4015                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4016
4017                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4018                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4019                                 policy != SCHED_IDLE)
4020                         return -EINVAL;
4021         }
4022
4023         /*
4024          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4025          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4026          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4027          */
4028         if (param->sched_priority < 0 ||
4029             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4030             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4031                 return -EINVAL;
4032         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4033                 return -EINVAL;
4034
4035         /*
4036          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4037          */
4038         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4039                 if (rt_policy(policy)) {
4040                         unsigned long rlim_rtprio =
4041                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4042
4043                         /* can't set/change the rt policy */
4044                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4045                                 return -EPERM;
4046
4047                         /* can't increase priority */
4048                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4049                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4050                                 return -EPERM;
4051                 }
4052
4053                 /*
4054                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4055                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4056                  */
4057                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4058                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4059                                 return -EPERM;
4060                 }
4061
4062                 /* can't change other user's priorities */
4063                 if (!check_same_owner(p))
4064                         return -EPERM;
4065
4066                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4067                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4068                         return -EPERM;
4069         }
4070
4071         if (user) {
4072                 retval = security_task_setscheduler(p);
4073                 if (retval)
4074                         return retval;
4075         }
4076
4077         /*
4078          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4079          * changing the priority of the task:
4080          *
4081          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4082          * runqueue lock must be held.
4083          */
4084         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4085
4086         /*
4087          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4088          */
4089         if (p == rq->stop) {
4090                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4091                 return -EINVAL;
4092         }
4093
4094         /*
4095          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4096          */
4097         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4098                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4099
4100                 __task_rq_unlock(rq);
4101                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4102                 return 0;
4103         }
4104
4105 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4106         if (user) {
4107                 /*
4108                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4109                  * assigned.
4110                  */
4111                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4112                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4113                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4114                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4115                         return -EPERM;
4116                 }
4117         }
4118 #endif
4119
4120         /* recheck policy now with rq lock held */
4121         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4122                 policy = oldpolicy = -1;
4123                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4124                 goto recheck;
4125         }
4126         on_rq = p->on_rq;
4127         running = task_current(rq, p);
4128         if (on_rq)
4129                 deactivate_task(rq, p, 0);
4130         if (running)
4131                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4132
4133         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4134
4135         oldprio = p->prio;
4136         prev_class = p->sched_class;
4137         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4138
4139         if (running)
4140                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4141         if (on_rq)
4142                 activate_task(rq, p, 0);
4143
4144         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4145         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4146
4147         rt_mutex_adjust_pi(p);
4148
4149         return 0;
4150 }
4151
4152 /**
4153  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4154  * @p: the task in question.
4155  * @policy: new policy.
4156  * @param: structure containing the new RT priority.
4157  *
4158  * NOTE that the task may be already dead.
4159  */
4160 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4161                        const struct sched_param *param)
4162 {
4163         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4164 }
4165 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4166
4167 /**
4168  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4169  * @p: the task in question.
4170  * @policy: new policy.
4171  * @param: structure containing the new RT priority.
4172  *
4173  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4174  * current context has permission.  For example, this is needed in
4175  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4176  * but our caller might not have that capability.
4177  */
4178 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4179                                const struct sched_param *param)
4180 {
4181         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4182 }
4183
4184 static int
4185 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4186 {
4187         struct sched_param lparam;
4188         struct task_struct *p;
4189         int retval;
4190
4191         if (!param || pid < 0)
4192                 return -EINVAL;
4193         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4194                 return -EFAULT;
4195
4196         rcu_read_lock();
4197         retval = -ESRCH;
4198         p = find_process_by_pid(pid);
4199         if (p != NULL)
4200                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4201         rcu_read_unlock();
4202
4203         return retval;
4204 }
4205
4206 /**
4207  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4208  * @pid: the pid in question.
4209  * @policy: new policy.
4210  * @param: structure containing the new RT priority.
4211  */
4212 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4213                 struct sched_param __user *, param)
4214 {
4215         /* negative values for policy are not valid */
4216         if (policy < 0)
4217                 return -EINVAL;
4218
4219         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4220 }
4221
4222 /**
4223  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4224  * @pid: the pid in question.
4225  * @param: structure containing the new RT priority.
4226  */
4227 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4228 {
4229         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4230 }
4231
4232 /**
4233  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4234  * @pid: the pid in question.
4235  */
4236 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4237 {
4238         struct task_struct *p;
4239         int retval;
4240
4241         if (pid < 0)
4242                 return -EINVAL;
4243
4244         retval = -ESRCH;
4245         rcu_read_lock();
4246         p = find_process_by_pid(pid);
4247         if (p) {
4248                 retval = security_task_getscheduler(p);
4249                 if (!retval)
4250                         retval = p->policy
4251                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4252         }
4253         rcu_read_unlock();
4254         return retval;
4255 }
4256
4257 /**
4258  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4259  * @pid: the pid in question.
4260  * @param: structure containing the RT priority.
4261  */
4262 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4263 {
4264         struct sched_param lp;
4265         struct task_struct *p;
4266         int retval;
4267
4268         if (!param || pid < 0)
4269                 return -EINVAL;
4270
4271         rcu_read_lock();
4272         p = find_process_by_pid(pid);
4273         retval = -ESRCH;
4274         if (!p)
4275                 goto out_unlock;
4276
4277         retval = security_task_getscheduler(p);
4278         if (retval)
4279                 goto out_unlock;
4280
4281         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4282         rcu_read_unlock();
4283
4284         /*
4285          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4286          */
4287         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4288
4289         return retval;
4290
4291 out_unlock:
4292         rcu_read_unlock();
4293         return retval;
4294 }
4295
4296 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4297 {
4298         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4299         struct task_struct *p;
4300         int retval;
4301
4302         get_online_cpus();
4303         rcu_read_lock();
4304
4305         p = find_process_by_pid(pid);
4306         if (!p) {
4307                 rcu_read_unlock();
4308                 put_online_cpus();
4309                 return -ESRCH;
4310         }
4311
4312         /* Prevent p going away */
4313         get_task_struct(p);
4314         rcu_read_unlock();
4315
4316         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4317                 retval = -ENOMEM;
4318                 goto out_put_task;
4319         }
4320         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4321                 retval = -ENOMEM;
4322                 goto out_free_cpus_allowed;
4323         }
4324         retval = -EPERM;
4325         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
4326                 goto out_unlock;
4327
4328         retval = security_task_setscheduler(p);
4329         if (retval)
4330                 goto out_unlock;
4331
4332         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4333         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4334 again:
4335         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4336
4337         if (!retval) {
4338                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4339                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4340                         /*
4341                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4342                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4343                          * cpuset's cpus_allowed
4344                          */
4345                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4346                         goto again;
4347                 }
4348         }
4349 out_unlock:
4350         free_cpumask_var(new_mask);
4351 out_free_cpus_allowed:
4352         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4353 out_put_task:
4354         put_task_struct(p);
4355         put_online_cpus();
4356         return retval;
4357 }
4358
4359 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4360                              struct cpumask *new_mask)
4361 {
4362         if (len < cpumask_size())
4363                 cpumask_clear(new_mask);
4364         else if (len > cpumask_size())
4365                 len = cpumask_size();
4366
4367         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4368 }
4369
4370 /**
4371  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4372  * @pid: pid of the process
4373  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4374  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4375  */
4376 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4377                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4378 {
4379         cpumask_var_t new_mask;
4380         int retval;
4381
4382         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4383                 return -ENOMEM;
4384
4385         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4386         if (retval == 0)
4387                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4388         free_cpumask_var(new_mask);
4389         return retval;
4390 }
4391
4392 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4393 {
4394         struct task_struct *p;
4395         unsigned long flags;
4396         int retval;
4397
4398         get_online_cpus();
4399         rcu_read_lock();
4400
4401         retval = -ESRCH;
4402         p = find_process_by_pid(pid);
4403         if (!p)
4404                 goto out_unlock;
4405
4406         retval = security_task_getscheduler(p);
4407         if (retval)
4408                 goto out_unlock;
4409
4410         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4411         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4412         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4413
4414 out_unlock:
4415         rcu_read_unlock();
4416         put_online_cpus();
4417
4418         return retval;
4419 }
4420
4421 /**
4422  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4423  * @pid: pid of the process
4424  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4425  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4426  */
4427 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4428                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4429 {
4430         int ret;
4431         cpumask_var_t mask;
4432
4433         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4434                 return -EINVAL;
4435         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4436                 return -EINVAL;
4437
4438         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4439                 return -ENOMEM;
4440
4441         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4442         if (ret == 0) {
4443                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4444
4445                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4446                         ret = -EFAULT;
4447                 else
4448                         ret = retlen;
4449         }
4450         free_cpumask_var(mask);
4451
4452         return ret;
4453 }
4454
4455 /**
4456  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4457  *
4458  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4459  * other threads running on this CPU then this function will return.
4460  */
4461 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4462 {
4463         struct rq *rq = this_rq_lock();
4464
4465         schedstat_inc(rq, yld_count);
4466         current->sched_class->yield_task(rq);
4467
4468         /*
4469          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4470          * no need to preempt or enable interrupts:
4471          */
4472         __release(rq->lock);
4473         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4474         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4475         preempt_enable_no_resched();
4476
4477         schedule();
4478
4479         return 0;
4480 }
4481
4482 static inline int should_resched(void)
4483 {
4484         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4485 }
4486
4487 static void __cond_resched(void)
4488 {
4489         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4490         __schedule();
4491         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4492 }
4493
4494 int __sched _cond_resched(void)
4495 {
4496         if (should_resched()) {
4497                 __cond_resched();
4498                 return 1;
4499         }
4500         return 0;
4501 }
4502 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4503
4504 /*
4505  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4506  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4507  *
4508  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4509  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4510  * spin_unlock(), once by hand).
4511  */
4512 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4513 {
4514         int resched = should_resched();
4515         int ret = 0;
4516
4517         lockdep_assert_held(lock);
4518
4519         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4520                 spin_unlock(lock);
4521                 if (resched)
4522                         __cond_resched();
4523                 else
4524                         cpu_relax();
4525                 ret = 1;
4526                 spin_lock(lock);
4527         }
4528         return ret;
4529 }
4530 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4531
4532 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4533 {
4534         BUG_ON(!in_softirq());
4535
4536         if (should_resched()) {
4537                 local_bh_enable();
4538                 __cond_resched();
4539                 local_bh_disable();
4540                 return 1;
4541         }
4542         return 0;
4543 }
4544 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4545
4546 /**
4547  * yield - yield the current processor to other threads.
4548  *
4549  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4550  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4551  */
4552 void __sched yield(void)
4553 {
4554         set_current_state(TASK_RUNNING);
4555         sys_sched_yield();
4556 }
4557 EXPORT_SYMBOL(yield);
4558
4559 /**
4560  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4561  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4562  * processor it's on.
4563  * @p: target task
4564  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4565  *
4566  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4567  * can't go away on us before we can do any checks.
4568  *
4569  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4570  */
4571 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4572 {
4573         struct task_struct *curr = current;
4574         struct rq *rq, *p_rq;
4575         unsigned long flags;
4576         bool yielded = 0;
4577
4578         local_irq_save(flags);
4579         rq = this_rq();
4580
4581 again:
4582         p_rq = task_rq(p);
4583         double_rq_lock(rq, p_rq);
4584         while (task_rq(p) != p_rq) {
4585                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4586                 goto again;
4587         }
4588
4589         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4590                 goto out;
4591
4592         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4593                 goto out;
4594
4595         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4596                 goto out;
4597
4598         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4599         if (yielded) {
4600                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4601                 /*
4602                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4603                  * fairness.
4604                  */
4605                 if (preempt && rq != p_rq)
4606                         resched_task(p_rq->curr);
4607         } else {
4608                 /*
4609                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4610                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4611                  * the next update.
4612                  */
4613                 rq->skip_clock_update = 0;
4614         }
4615
4616 out:
4617         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4618         local_irq_restore(flags);
4619
4620         if (yielded)
4621                 schedule();
4622
4623         return yielded;
4624 }
4625 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4626
4627 /*
4628  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4629  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4630  */
4631 void __sched io_schedule(void)
4632 {
4633         struct rq *rq = raw_rq();
4634
4635         delayacct_blkio_start();
4636         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4637         blk_flush_plug(current);
4638         current->in_iowait = 1;
4639         schedule();
4640         current->in_iowait = 0;
4641         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4642         delayacct_blkio_end();
4643 }
4644 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4645
4646 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4647 {
4648         struct rq *rq = raw_rq();
4649         long ret;
4650
4651         delayacct_blkio_start();
4652         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4653         blk_flush_plug(current);
4654         current->in_iowait = 1;
4655         ret = schedule_timeout(timeout);
4656         current->in_iowait = 0;
4657         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4658         delayacct_blkio_end();
4659         return ret;
4660 }
4661
4662 /**
4663  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4664  * @policy: scheduling class.
4665  *
4666  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4667  * by a given scheduling class.
4668  */
4669 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4670 {
4671         int ret = -EINVAL;
4672
4673         switch (policy) {
4674         case SCHED_FIFO:
4675         case SCHED_RR:
4676                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4677                 break;
4678         case SCHED_NORMAL:
4679         case SCHED_BATCH:
4680         case SCHED_IDLE:
4681                 ret = 0;
4682                 break;
4683         }
4684         return ret;
4685 }
4686
4687 /**
4688  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4689  * @policy: scheduling class.
4690  *
4691  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4692  * by a given scheduling class.
4693  */
4694 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4695 {
4696         int ret = -EINVAL;
4697
4698         switch (policy) {
4699         case SCHED_FIFO:
4700         case SCHED_RR:
4701                 ret = 1;
4702                 break;
4703         case SCHED_NORMAL:
4704         case SCHED_BATCH:
4705         case SCHED_IDLE:
4706                 ret = 0;
4707         }
4708         return ret;
4709 }
4710
4711 /**
4712  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4713  * @pid: pid of the process.
4714  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4715  *
4716  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4717  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4718  */
4719 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4720                 struct timespec __user *, interval)
4721 {
4722         struct task_struct *p;
4723         unsigned int time_slice;
4724         unsigned long flags;
4725         struct rq *rq;
4726         int retval;
4727         struct timespec t;
4728
4729         if (pid < 0)
4730                 return -EINVAL;
4731
4732         retval = -ESRCH;
4733         rcu_read_lock();
4734         p = find_process_by_pid(pid);
4735         if (!p)
4736                 goto out_unlock;
4737
4738         retval = security_task_getscheduler(p);
4739         if (retval)
4740                 goto out_unlock;
4741
4742         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4743         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4744         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4745
4746         rcu_read_unlock();
4747         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4748         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4749         return retval;
4750
4751 out_unlock:
4752         rcu_read_unlock();
4753         return retval;
4754 }
4755
4756 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4757
4758 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4759 {
4760         unsigned long free = 0;
4761         unsigned state;
4762
4763         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4764         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4765                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4766 #if BITS_PER_LONG == 32
4767         if (state == TASK_RUNNING)
4768                 printk(KERN_CONT " running  ");
4769         else
4770                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4771 #else
4772         if (state == TASK_RUNNING)
4773                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4774         else
4775                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4776 #endif
4777 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4778         free = stack_not_used(p);
4779 #endif
4780         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4781                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
4782                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4783
4784         show_stack(p, NULL);
4785 }
4786
4787 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4788 {
4789         struct task_struct *g, *p;
4790
4791 #if BITS_PER_LONG == 32
4792         printk(KERN_INFO
4793                 "  task                PC stack   pid father\n");
4794 #else
4795         printk(KERN_INFO
4796                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4797 #endif
4798         rcu_read_lock();
4799         do_each_thread(g, p) {
4800                 /*
4801                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4802                  * console might take a lot of time:
4803                  */
4804                 touch_nmi_watchdog();
4805                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4806                         sched_show_task(p);
4807         } while_each_thread(g, p);
4808
4809         touch_all_softlockup_watchdogs();
4810
4811 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4812         sysrq_sched_debug_show();
4813 #endif
4814         rcu_read_unlock();
4815         /*
4816          * Only show locks if all tasks are dumped:
4817          */
4818         if (!state_filter)
4819                 debug_show_all_locks();
4820 }
4821
4822 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4823 {
4824         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4825 }
4826
4827 /**
4828  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4829  * @idle: task in question
4830  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4831  *
4832  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4833  * flag, to make booting more robust.
4834  */
4835 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4836 {
4837         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4838         unsigned long flags;
4839
4840         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4841
4842         __sched_fork(idle);
4843         idle->state = TASK_RUNNING;
4844         idle->se.exec_start = sched_clock();
4845
4846         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4847         /*
4848          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4849          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4850          * lockdep check in task_group() will fail.
4851          *
4852          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4853          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4854          *
4855          * Silence PROVE_RCU
4856          */
4857         rcu_read_lock();
4858         __set_task_cpu(idle, cpu);
4859         rcu_read_unlock();
4860
4861         rq->curr = rq->idle = idle;
4862 #if defined(CONFIG_SMP)
4863         idle->on_cpu = 1;
4864 #endif
4865         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4866
4867         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4868         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4869
4870         /*
4871          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4872          */
4873         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4874         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4875 #if defined(CONFIG_SMP)
4876         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4877 #endif
4878 }
4879
4880 #ifdef CONFIG_SMP
4881 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4882 {
4883         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4884                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4885
4886         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4887         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4888 }
4889
4890 /*
4891  * This is how migration works:
4892  *
4893  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4894  *    stop_one_cpu().
4895  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4896  *    off the CPU)
4897  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4898  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4899  *    it and puts it into the right queue.
4900  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4901  *    is done.
4902  */
4903
4904 /*
4905  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4906  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4907  * is removed from the allowed bitmask.
4908  *
4909  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4910  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4911  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4912  */
4913 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4914 {
4915         unsigned long flags;
4916         struct rq *rq;
4917         unsigned int dest_cpu;
4918         int ret = 0;
4919
4920         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4921
4922         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4923                 goto out;
4924
4925         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4926                 ret = -EINVAL;
4927                 goto out;
4928         }
4929
4930         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4931                 ret = -EINVAL;
4932                 goto out;
4933         }
4934
4935         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4936
4937         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4938         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4939                 goto out;
4940
4941         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4942         if (p->on_rq) {
4943                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4944                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4945                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4946                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4947                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4948                 return 0;
4949         }
4950 out:
4951         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4952
4953         return ret;
4954 }
4955 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4956
4957 /*
4958  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4959  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4960  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4961  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4962  *
4963  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4964  * as the task is no longer on this CPU.
4965  *
4966  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4967  */
4968 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4969 {
4970         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4971         int ret = 0;
4972
4973         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4974                 return ret;
4975
4976         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4977         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4978
4979         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4980         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4981         /* Already moved. */
4982         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4983                 goto done;
4984         /* Affinity changed (again). */
4985         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4986                 goto fail;
4987
4988         /*
4989          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4990          * placed properly.
4991          */
4992         if (p->on_rq) {
4993                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4994                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4995                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4996                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4997         }
4998 done:
4999         ret = 1;
5000 fail:
5001         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5002         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5003         return ret;
5004 }
5005
5006 /*
5007  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5008  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5009  * 'pushing' onto another runqueue.
5010  */
5011 static int migration_cpu_stop(void *data)
5012 {
5013         struct migration_arg *arg = data;
5014
5015         /*
5016          * The original target cpu might have gone down and we might
5017          * be on another cpu but it doesn't matter.
5018          */
5019         local_irq_disable();
5020         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5021         local_irq_enable();
5022         return 0;
5023 }
5024
5025 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5026
5027 /*
5028  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5029  * offline.
5030  */
5031 void idle_task_exit(void)
5032 {
5033         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5034
5035         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5036
5037         if (mm != &init_mm)
5038                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5039         mmdrop(mm);
5040 }
5041
5042 /*
5043  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5044  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5045  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5046  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5047  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5048  */
5049 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5050 {
5051         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5052
5053         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5054         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5055 }
5056
5057 /*
5058  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5059  */
5060 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5061 {
5062         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5063         rq->calc_load_active = 0;
5064 }
5065
5066 /*
5067  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5068  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5069  *
5070  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5071  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5072  * because of lock validation efforts.
5073  */
5074 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5075 {
5076         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5077         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5078         int dest_cpu;
5079
5080         /*
5081          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5082          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5083          *
5084          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5085          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5086          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5087          * done here.
5088          */
5089         rq->stop = NULL;
5090
5091         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5092         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5093
5094         for ( ; ; ) {
5095                 /*
5096                  * There's this thread running, bail when that's the only
5097                  * remaining thread.
5098                  */
5099                 if (rq->nr_running == 1)
5100                         break;
5101
5102                 next = pick_next_task(rq);
5103                 BUG_ON(!next);
5104                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5105
5106                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5107                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5108                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5109
5110                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5111
5112                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5113         }
5114
5115         rq->stop = stop;
5116 }
5117
5118 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5119
5120 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5121
5122 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5123         {
5124                 .procname       = "sched_domain",
5125                 .mode           = 0555,
5126         },
5127         {}
5128 };
5129
5130 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5131         {
5132                 .procname       = "kernel",
5133                 .mode           = 0555,
5134                 .child          = sd_ctl_dir,
5135         },
5136         {}
5137 };
5138
5139 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5140 {
5141         struct ctl_table *entry =
5142                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5143
5144         return entry;
5145 }
5146
5147 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5148 {
5149         struct ctl_table *entry;
5150
5151         /*
5152          * In the intermediate directories, both the child directory and
5153          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5154          * will always be set. In the lowest directory the names are
5155          * static strings and all have proc handlers.
5156          */
5157         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5158                 if (entry->child)
5159                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5160                 if (entry->proc_handler == NULL)
5161                         kfree(entry->procname);
5162         }
5163
5164         kfree(*tablep);
5165         *tablep = NULL;
5166 }
5167
5168 static void
5169 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5170                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5171                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5172 {
5173         entry->procname = procname;
5174         entry->data = data;
5175         entry->maxlen = maxlen;
5176         entry->mode = mode;
5177         entry->proc_handler = proc_handler;
5178 }
5179
5180 static struct ctl_table *
5181 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5182 {
5183         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5184
5185         if (table == NULL)
5186                 return NULL;
5187
5188         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5189                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5190         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5191                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5192         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5193                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5194         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5195                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5196         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5197                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5198         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5199                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5200         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5201                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5202         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5203                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5204         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5205                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5206         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5207                 &sd->cache_nice_tries,
5208                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5209         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5210                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5211         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5212                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5213         /* &table[12] is terminator */
5214
5215         return table;
5216 }
5217
5218 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5219 {
5220         struct ctl_table *entry, *table;
5221         struct sched_domain *sd;
5222         int domain_num = 0, i;
5223         char buf[32];
5224
5225         for_each_domain(cpu, sd)
5226                 domain_num++;
5227         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5228         if (table == NULL)
5229                 return NULL;
5230
5231         i = 0;
5232         for_each_domain(cpu, sd) {
5233                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5234                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5235                 entry->mode = 0555;
5236                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5237                 entry++;
5238                 i++;
5239         }
5240         return table;
5241 }
5242
5243 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5244 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5245 {
5246         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5247         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5248         char buf[32];
5249
5250         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5251         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5252
5253         if (entry == NULL)
5254                 return;
5255
5256         for_each_possible_cpu(i) {
5257                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5258                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5259                 entry->mode = 0555;
5260                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5261                 entry++;
5262         }
5263
5264         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5265         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5266 }
5267
5268 /* may be called multiple times per register */
5269 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5270 {
5271         if (sd_sysctl_header)
5272                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5273         sd_sysctl_header = NULL;
5274         if (sd_ctl_dir[0].child)
5275                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5276 }
5277 #else
5278 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5279 {
5280 }
5281 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5282 {
5283 }
5284 #endif
5285
5286 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5287 {
5288         if (!rq->online) {
5289                 const struct sched_class *class;
5290
5291                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5292                 rq->online = 1;
5293
5294                 for_each_class(class) {
5295                         if (class->rq_online)
5296                                 class->rq_online(rq);
5297                 }
5298         }
5299 }
5300
5301 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5302 {
5303         if (rq->online) {
5304                 const struct sched_class *class;
5305
5306                 for_each_class(class) {
5307                         if (class->rq_offline)
5308                                 class->rq_offline(rq);
5309                 }
5310
5311                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5312                 rq->online = 0;
5313         }
5314 }
5315
5316 /*
5317  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5318  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5319  */
5320 static int __cpuinit
5321 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5322 {
5323         int cpu = (long)hcpu;
5324         unsigned long flags;
5325         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5326
5327         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5328
5329         case CPU_UP_PREPARE:
5330                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5331                 break;
5332
5333         case CPU_ONLINE:
5334                 /* Update our root-domain */
5335                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5336                 if (rq->rd) {
5337                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5338
5339                         set_rq_online(rq);
5340                 }
5341                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5342                 break;
5343
5344 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5345         case CPU_DYING:
5346                 sched_ttwu_pending();
5347                 /* Update our root-domain */
5348                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5349                 if (rq->rd) {
5350                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5351                         set_rq_offline(rq);
5352                 }
5353                 migrate_tasks(cpu);
5354                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5355                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5356
5357                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5358                 calc_global_load_remove(rq);
5359                 break;
5360 #endif
5361         }
5362
5363         update_max_interval();
5364
5365         return NOTIFY_OK;
5366 }
5367
5368 /*
5369  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5370  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5371  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5372  */
5373 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5374         .notifier_call = migration_call,
5375         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5376 };
5377
5378 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5379                                       unsigned long action, void *hcpu)
5380 {
5381         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5382         case CPU_ONLINE:
5383         case CPU_DOWN_FAILED:
5384                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5385                 return NOTIFY_OK;
5386         default:
5387                 return NOTIFY_DONE;
5388         }
5389 }
5390
5391 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5392                                         unsigned long action, void *hcpu)
5393 {
5394         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5395         case CPU_DOWN_PREPARE:
5396                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5397                 return NOTIFY_OK;
5398         default:
5399                 return NOTIFY_DONE;
5400         }
5401 }
5402
5403 static int __init migration_init(void)
5404 {
5405         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5406         int err;
5407
5408         /* Initialize migration for the boot CPU */
5409         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5410         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5411         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5412         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5413
5414         /* Register cpu active notifiers */
5415         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5416         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5417
5418         return 0;
5419 }
5420 early_initcall(migration_init);
5421 #endif
5422
5423 #ifdef CONFIG_SMP
5424
5425 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5426
5427 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5428
5429 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5430
5431 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5432 {
5433         sched_domain_debug_enabled = 1;
5434
5435         return 0;
5436 }
5437 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5438
5439 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5440                                   struct cpumask *groupmask)
5441 {
5442         struct sched_group *group = sd->groups;
5443         char str[256];
5444
5445         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5446         cpumask_clear(groupmask);
5447
5448         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5449
5450         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5451                 printk("does not load-balance\n");
5452                 if (sd->parent)
5453                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5454                                         " has parent");
5455                 return -1;
5456         }
5457
5458         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5459
5460         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5461                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5462                                 "CPU%d\n", cpu);
5463         }
5464         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5465                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5466                                 " CPU%d\n", cpu);
5467         }
5468
5469         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5470         do {
5471                 if (!group) {
5472                         printk("\n");
5473                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5474                         break;
5475                 }
5476
5477                 if (!group->sgp->power) {
5478                         printk(KERN_CONT "\n");
5479                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5480                                         "set\n");
5481                         break;
5482                 }
5483
5484                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5485                         printk(KERN_CONT "\n");
5486                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5487                         break;
5488                 }
5489
5490                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5491                         printk(KERN_CONT "\n");
5492                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5493                         break;
5494                 }
5495
5496                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5497
5498                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5499
5500                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5501                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5502                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5503                                 group->sgp->power);
5504                 }
5505
5506                 group = group->next;
5507         } while (group != sd->groups);
5508         printk(KERN_CONT "\n");
5509
5510         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5511                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5512
5513         if (sd->parent &&
5514             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5515                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5516                         "of domain->span\n");
5517         return 0;
5518 }
5519
5520 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5521 {
5522         int level = 0;
5523
5524         if (!sched_domain_debug_enabled)
5525                 return;
5526
5527         if (!sd) {
5528                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5529                 return;
5530         }
5531
5532         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5533
5534         for (;;) {
5535                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5536                         break;
5537                 level++;
5538                 sd = sd->parent;
5539                 if (!sd)
5540                         break;
5541         }
5542 }
5543 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5544 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5545 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5546
5547 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5548 {
5549         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5550                 return 1;
5551
5552         /* Following flags need at least 2 groups */
5553         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5554                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5555                          SD_BALANCE_FORK |
5556                          SD_BALANCE_EXEC |
5557                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5558                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5559                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5560                         return 0;
5561         }
5562
5563         /* Following flags don't use groups */
5564         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5565                 return 0;
5566
5567         return 1;
5568 }
5569
5570 static int
5571 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5572 {
5573         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5574
5575         if (sd_degenerate(parent))
5576                 return 1;
5577
5578         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5579                 return 0;
5580
5581         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5582         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5583                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5584                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5585                                 SD_BALANCE_FORK |
5586                                 SD_BALANCE_EXEC |
5587                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5588                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5589                 if (nr_node_ids == 1)
5590                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5591         }
5592         if (~cflags & pflags)
5593                 return 0;
5594
5595         return 1;
5596 }
5597
5598 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5599 {
5600         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5601
5602         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5603         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5604         free_cpumask_var(rd->online);
5605         free_cpumask_var(rd->span);
5606         kfree(rd);
5607 }
5608
5609 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5610 {
5611         struct root_domain *old_rd = NULL;
5612         unsigned long flags;
5613
5614         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5615
5616         if (rq->rd) {
5617                 old_rd = rq->rd;
5618
5619                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5620                         set_rq_offline(rq);
5621
5622                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5623
5624                 /*
5625                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5626                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5627                  * in this function:
5628                  */
5629                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5630                         old_rd = NULL;
5631         }
5632
5633         atomic_inc(&rd->refcount);
5634         rq->rd = rd;
5635
5636         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5637         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5638                 set_rq_online(rq);
5639
5640         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5641
5642         if (old_rd)
5643                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5644 }
5645
5646 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5647 {
5648         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5649
5650         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5651                 goto out;
5652         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5653                 goto free_span;
5654         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5655                 goto free_online;
5656
5657         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5658                 goto free_rto_mask;
5659         return 0;
5660
5661 free_rto_mask:
5662         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5663 free_online:
5664         free_cpumask_var(rd->online);
5665 free_span:
5666         free_cpumask_var(rd->span);
5667 out:
5668         return -ENOMEM;
5669 }
5670
5671 /*
5672  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5673  * members (mimicking the global state we have today).
5674  */
5675 struct root_domain def_root_domain;
5676
5677 static void init_defrootdomain(void)
5678 {
5679         init_rootdomain(&def_root_domain);
5680
5681         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5682 }
5683
5684 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5685 {
5686         struct root_domain *rd;
5687
5688         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5689         if (!rd)
5690                 return NULL;
5691
5692         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5693                 kfree(rd);
5694                 return NULL;
5695         }
5696
5697         return rd;
5698 }
5699
5700 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5701 {
5702         struct sched_group *tmp, *first;
5703
5704         if (!sg)
5705                 return;
5706
5707         first = sg;
5708         do {
5709                 tmp = sg->next;
5710
5711                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5712                         kfree(sg->sgp);
5713
5714                 kfree(sg);
5715                 sg = tmp;
5716         } while (sg != first);
5717 }
5718
5719 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5720 {
5721         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5722
5723         /*
5724          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5725          * nuke them all.
5726          */
5727         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5728                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5729         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5730                 kfree(sd->groups->sgp);
5731                 kfree(sd->groups);
5732         }
5733         kfree(sd);
5734 }
5735
5736 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5737 {
5738         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5739 }
5740
5741 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5742 {
5743         for (; sd; sd = sd->parent)
5744                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5745 }
5746
5747 /*
5748  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5749  * hold the hotplug lock.
5750  */
5751 static void
5752 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5753 {
5754         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5755         struct sched_domain *tmp;
5756
5757         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5758         for (tmp = sd; tmp; ) {
5759                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5760                 if (!parent)
5761                         break;
5762
5763                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5764                         tmp->parent = parent->parent;
5765                         if (parent->parent)
5766                                 parent->parent->child = tmp;
5767                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5768                 } else
5769                         tmp = tmp->parent;
5770         }
5771
5772         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5773                 tmp = sd;
5774                 sd = sd->parent;
5775                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5776                 if (sd)
5777                         sd->child = NULL;
5778         }
5779
5780         sched_domain_debug(sd, cpu);
5781
5782         rq_attach_root(rq, rd);
5783         tmp = rq->sd;
5784         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5785         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5786 }
5787
5788 /* cpus with isolated domains */
5789 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5790
5791 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5792 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5793 {
5794         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5795         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5796         return 1;
5797 }
5798
5799 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5800
5801 #ifdef CONFIG_NUMA
5802
5803 /**
5804  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5805  * @node: node whose sched_domain we're building
5806  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5807  *
5808  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5809  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5810  *
5811  * Should use nodemask_t.
5812  */
5813 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5814 {
5815         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5816
5817         min_val = INT_MAX;
5818
5819         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5820                 /* Start at @node */
5821                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5822
5823                 if (!nr_cpus_node(n))
5824                         continue;
5825
5826                 /* Skip already used nodes */
5827                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5828                         continue;
5829
5830                 /* Simple min distance search */
5831                 val = node_distance(node, n);
5832
5833                 if (val < min_val) {
5834                         min_val = val;
5835                         best_node = n;
5836                 }
5837         }
5838
5839         if (best_node != -1)
5840                 node_set(best_node, *used_nodes);
5841         return best_node;
5842 }
5843
5844 /**
5845  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5846  * @node: node whose cpumask we're constructing
5847  * @span: resulting cpumask
5848  *
5849  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5850  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5851  * out optimally.
5852  */
5853 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5854 {
5855         nodemask_t used_nodes;
5856         int i;
5857
5858         cpumask_clear(span);
5859         nodes_clear(used_nodes);
5860
5861         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5862         node_set(node, used_nodes);
5863
5864         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5865                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5866                 if (next_node < 0)
5867                         break;
5868                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5869         }
5870 }
5871
5872 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5873 {
5874         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5875
5876         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5877
5878         return sched_domains_tmpmask;
5879 }
5880
5881 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5882 {
5883         return cpu_possible_mask;
5884 }
5885 #endif /* CONFIG_NUMA */
5886
5887 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5888 {
5889         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5890 }
5891
5892 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5893
5894 struct sd_data {
5895         struct sched_domain **__percpu sd;
5896         struct sched_group **__percpu sg;
5897         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5898 };
5899
5900 struct s_data {
5901         struct sched_domain ** __percpu sd;
5902         struct root_domain      *rd;
5903 };
5904
5905 enum s_alloc {
5906         sa_rootdomain,
5907         sa_sd,
5908         sa_sd_storage,
5909         sa_none,
5910 };
5911
5912 struct sched_domain_topology_level;
5913
5914 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5915 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5916
5917 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5918
5919 struct sched_domain_topology_level {
5920         sched_domain_init_f init;
5921         sched_domain_mask_f mask;
5922         int                 flags;
5923         struct sd_data      data;
5924 };
5925
5926 static int
5927 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5928 {
5929         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5930         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5931         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5932         struct sd_data *sdd = sd->private;
5933         struct sched_domain *child;
5934         int i;
5935
5936         cpumask_clear(covered);
5937
5938         for_each_cpu(i, span) {
5939                 struct cpumask *sg_span;
5940
5941                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5942                         continue;
5943
5944                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5945                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5946
5947                 if (!sg)
5948                         goto fail;
5949
5950                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5951
5952                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5953                 if (child->child) {
5954                         child = child->child;
5955                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5956                 } else
5957                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5958
5959                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5960
5961                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
5962                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
5963
5964                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
5965                         groups = sg;
5966
5967                 if (!first)
5968                         first = sg;
5969                 if (last)
5970                         last->next = sg;
5971                 last = sg;
5972                 last->next = first;
5973         }
5974         sd->groups = groups;
5975
5976         return 0;
5977
5978 fail:
5979         free_sched_groups(first, 0);
5980
5981         return -ENOMEM;
5982 }
5983
5984 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5985 {
5986         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5987         struct sched_domain *child = sd->child;
5988
5989         if (child)
5990                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5991
5992         if (sg) {
5993                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5994                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5995                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5996         }
5997
5998         return cpu;
5999 }
6000
6001 /*
6002  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6003  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6004  * and ->cpu_power to 0.
6005  *
6006  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6007  */
6008 static int
6009 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6010 {
6011         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6012         struct sd_data *sdd = sd->private;
6013         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6014         struct cpumask *covered;
6015         int i;
6016
6017         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6018         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6019
6020         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6021                 return 0;
6022
6023         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6024         covered = sched_domains_tmpmask;
6025
6026         cpumask_clear(covered);
6027
6028         for_each_cpu(i, span) {
6029                 struct sched_group *sg;
6030                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6031                 int j;
6032
6033                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6034                         continue;
6035
6036                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6037                 sg->sgp->power = 0;
6038
6039                 for_each_cpu(j, span) {
6040                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6041                                 continue;
6042
6043                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6044                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6045                 }
6046
6047                 if (!first)
6048                         first = sg;
6049                 if (last)
6050                         last->next = sg;
6051                 last = sg;
6052         }
6053         last->next = first;
6054
6055         return 0;
6056 }
6057
6058 /*
6059  * Initialize sched groups cpu_power.
6060  *
6061  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6062  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6063  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6064  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6065  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6066  * less cpu_power.
6067  */
6068 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6069 {
6070         struct sched_group *sg = sd->groups;
6071
6072         WARN_ON(!sd || !sg);
6073
6074         do {
6075                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6076                 sg = sg->next;
6077         } while (sg != sd->groups);
6078
6079         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6080                 return;
6081
6082         update_group_power(sd, cpu);
6083         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6084 }
6085
6086 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6087 {
6088        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6089 }
6090
6091 /*
6092  * Initializers for schedule domains
6093  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6094  */
6095
6096 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6097 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6098 #else
6099 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6100 #endif
6101
6102 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6103 static noinline struct sched_domain *                                   \
6104 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6105 {                                                                       \
6106         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6107         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6108         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6109         sd->private = &tl->data;                                        \
6110         return sd;                                                      \
6111 }
6112
6113 SD_INIT_FUNC(CPU)
6114 #ifdef CONFIG_NUMA
6115  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6116  SD_INIT_FUNC(NODE)
6117 #endif
6118 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6119  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6120 #endif
6121 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6122  SD_INIT_FUNC(MC)
6123 #endif
6124 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6125  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6126 #endif
6127
6128 static int default_relax_domain_level = -1;
6129 int sched_domain_level_max;
6130
6131 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6132 {
6133         unsigned long val;
6134
6135         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6136         if (val < sched_domain_level_max)
6137                 default_relax_domain_level = val;
6138
6139         return 1;
6140 }
6141 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6142
6143 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6144                                  struct sched_domain_attr *attr)
6145 {
6146         int request;
6147
6148         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6149                 if (default_relax_domain_level < 0)
6150                         return;
6151                 else
6152                         request = default_relax_domain_level;
6153         } else
6154                 request = attr->relax_domain_level;
6155         if (request < sd->level) {
6156                 /* turn off idle balance on this domain */
6157                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6158         } else {
6159                 /* turn on idle balance on this domain */
6160                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6161         }
6162 }
6163
6164 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6165 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6166
6167 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6168                                  const struct cpumask *cpu_map)
6169 {
6170         switch (what) {
6171         case sa_rootdomain:
6172                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6173                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6174         case sa_sd:
6175                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6176         case sa_sd_storage:
6177                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6178         case sa_none:
6179                 break;
6180         }
6181 }
6182
6183 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6184                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6185 {
6186         memset(d, 0, sizeof(*d));
6187
6188         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6189                 return sa_sd_storage;
6190         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6191         if (!d->sd)
6192                 return sa_sd_storage;
6193         d->rd = alloc_rootdomain();
6194         if (!d->rd)
6195                 return sa_sd;
6196         return sa_rootdomain;
6197 }
6198
6199 /*
6200  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6201  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6202  * will not free the data we're using.
6203  */
6204 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6205 {
6206         struct sd_data *sdd = sd->private;
6207
6208         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6209         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6210
6211         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6212                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6213
6214         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6215                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6216 }
6217
6218 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6219 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6220 {
6221         return topology_thread_cpumask(cpu);
6222 }
6223 #endif
6224
6225 /*
6226  * Topology list, bottom-up.
6227  */
6228 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6229 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6230         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6231 #endif
6232 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6233         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6234 #endif
6235 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6236         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6237 #endif
6238         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6239 #ifdef CONFIG_NUMA
6240         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6241         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6242 #endif
6243         { NULL, },
6244 };
6245
6246 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6247
6248 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6249 {
6250         struct sched_domain_topology_level *tl;
6251         int j;
6252
6253         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6254                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6255
6256                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6257                 if (!sdd->sd)
6258                         return -ENOMEM;
6259
6260                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6261                 if (!sdd->sg)
6262                         return -ENOMEM;
6263
6264                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6265                 if (!sdd->sgp)
6266                         return -ENOMEM;
6267
6268                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6269                         struct sched_domain *sd;
6270                         struct sched_group *sg;
6271                         struct sched_group_power *sgp;
6272
6273                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6274                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6275                         if (!sd)
6276                                 return -ENOMEM;
6277
6278                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6279
6280                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6281                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6282                         if (!sg)
6283                                 return -ENOMEM;
6284
6285                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6286
6287                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6288                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6289                         if (!sgp)
6290                                 return -ENOMEM;
6291
6292                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6293                 }
6294         }
6295
6296         return 0;
6297 }
6298
6299 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6300 {
6301         struct sched_domain_topology_level *tl;
6302         int j;
6303
6304         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6305                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6306
6307                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6308                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6309                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6310                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
6311                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6312                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6313                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6314                 }
6315                 free_percpu(sdd->sd);
6316                 free_percpu(sdd->sg);
6317                 free_percpu(sdd->sgp);
6318         }
6319 }
6320
6321 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6322                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6323                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6324                 int cpu)
6325 {
6326         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6327         if (!sd)
6328                 return child;
6329
6330         set_domain_attribute(sd, attr);
6331         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6332         if (child) {
6333                 sd->level = child->level + 1;
6334                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6335                 child->parent = sd;
6336         }
6337         sd->child = child;
6338
6339         return sd;
6340 }
6341
6342 /*
6343  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6344  * to the individual cpus
6345  */
6346 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6347                                struct sched_domain_attr *attr)
6348 {
6349         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6350         struct sched_domain *sd;
6351         struct s_data d;
6352         int i, ret = -ENOMEM;
6353
6354         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6355         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6356                 goto error;
6357
6358         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6359         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6360                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6361
6362                 sd = NULL;
6363                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6364                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6365                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6366                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6367                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6368                                 break;
6369                 }
6370
6371                 while (sd->child)
6372                         sd = sd->child;
6373
6374                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6375         }
6376
6377         /* Build the groups for the domains */
6378         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6379                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6380                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6381                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6382                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6383                                         goto error;
6384                         } else {
6385                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6386                                         goto error;
6387                         }
6388                 }
6389         }
6390
6391         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6392         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6393                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6394                         continue;
6395
6396                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6397                         claim_allocations(i, sd);
6398                         init_sched_groups_power(i, sd);
6399                 }
6400         }
6401
6402         /* Attach the domains */
6403         rcu_read_lock();
6404         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6405                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6406                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6407         }
6408         rcu_read_unlock();
6409
6410         ret = 0;
6411 error:
6412         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6413         return ret;
6414 }
6415
6416 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6417 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6418 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6419                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6420
6421 /*
6422  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6423  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6424  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6425  */
6426 static cpumask_var_t fallback_doms;
6427
6428 /*
6429  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6430  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6431  * or 0 if it stayed the same.
6432  */
6433 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6434 {
6435         return 0;
6436 }
6437
6438 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6439 {
6440         int i;
6441         cpumask_var_t *doms;
6442
6443         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6444         if (!doms)
6445                 return NULL;
6446         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6447                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6448                         free_sched_domains(doms, i);
6449                         return NULL;
6450                 }
6451         }
6452         return doms;
6453 }
6454
6455 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6456 {
6457         unsigned int i;
6458         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6459                 free_cpumask_var(doms[i]);
6460         kfree(doms);
6461 }
6462
6463 /*
6464  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6465  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6466  * exclude other special cases in the future.
6467  */
6468 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6469 {
6470         int err;
6471
6472         arch_update_cpu_topology();
6473         ndoms_cur = 1;
6474         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6475         if (!doms_cur)
6476                 doms_cur = &fallback_doms;
6477         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6478         dattr_cur = NULL;
6479         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6480         register_sched_domain_sysctl();
6481
6482         return err;
6483 }
6484
6485 /*
6486  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6487  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6488  */
6489 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6490 {
6491         int i;
6492
6493         rcu_read_lock();
6494         for_each_cpu(i, cpu_map)
6495                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6496         rcu_read_unlock();
6497 }
6498
6499 /* handle null as "default" */
6500 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6501                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6502 {
6503         struct sched_domain_attr tmp;
6504
6505         /* fast path */
6506         if (!new && !cur)
6507                 return 1;
6508
6509         tmp = SD_ATTR_INIT;
6510         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6511                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6512                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6513 }
6514
6515 /*
6516  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6517  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6518  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6519  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6520  *
6521  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6522  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6523  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6524  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6525  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6526  * it as it is.
6527  *
6528  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6529  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6530  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6531  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6532  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6533  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6534  *
6535  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6536  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6537  * and it will not create the default domain.
6538  *
6539  * Call with hotplug lock held
6540  */
6541 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6542                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6543 {
6544         int i, j, n;
6545         int new_topology;
6546
6547         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6548
6549         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6550         unregister_sched_domain_sysctl();
6551
6552         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6553         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6554
6555         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6556
6557         /* Destroy deleted domains */
6558         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6559                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6560                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6561                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6562                                 goto match1;
6563                 }
6564                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6565                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6566 match1:
6567                 ;
6568         }
6569
6570         if (doms_new == NULL) {
6571                 ndoms_cur = 0;
6572                 doms_new = &fallback_doms;
6573                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6574                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6575         }
6576
6577         /* Build new domains */
6578         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6579                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6580                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6581                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6582                                 goto match2;
6583                 }
6584                 /* no match - add a new doms_new */
6585                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6586 match2:
6587                 ;
6588         }
6589
6590         /* Remember the new sched domains */
6591         if (doms_cur != &fallback_doms)
6592                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6593         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6594         doms_cur = doms_new;
6595         dattr_cur = dattr_new;
6596         ndoms_cur = ndoms_new;
6597
6598         register_sched_domain_sysctl();
6599
6600         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6601 }
6602
6603 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6604 static void reinit_sched_domains(void)
6605 {
6606         get_online_cpus();
6607
6608         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6609         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6610
6611         rebuild_sched_domains();
6612         put_online_cpus();
6613 }
6614
6615 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6616 {
6617         unsigned int level = 0;
6618
6619         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6620                 return -EINVAL;
6621
6622         /*
6623          * level is always be positive so don't check for
6624          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6625          * What happens on 0 or 1 byte write,
6626          * need to check for count as well?
6627          */
6628
6629         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6630                 return -EINVAL;
6631
6632         if (smt)
6633                 sched_smt_power_savings = level;
6634         else
6635                 sched_mc_power_savings = level;
6636
6637         reinit_sched_domains();
6638
6639         return count;
6640 }
6641
6642 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6643 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
6644                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
6645                                            char *page)
6646 {
6647         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6648 }
6649 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
6650                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
6651                                             const char *buf, size_t count)
6652 {
6653         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6654 }
6655 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6656                          sched_mc_power_savings_show,
6657                          sched_mc_power_savings_store);
6658 #endif
6659
6660 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6661 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
6662                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
6663                                             char *page)
6664 {
6665         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6666 }
6667 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
6668                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
6669                                              const char *buf, size_t count)
6670 {
6671         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6672 }
6673 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6674                    sched_smt_power_savings_show,
6675                    sched_smt_power_savings_store);
6676 #endif
6677
6678 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6679 {
6680         int err = 0;
6681
6682 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6683         if (smt_capable())
6684                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6685                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6686 #endif
6687 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6688         if (!err && mc_capable())
6689                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6690                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6691 #endif
6692         return err;
6693 }
6694 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6695
6696 /*
6697  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6698  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6699  * around partition_sched_domains().
6700  */
6701 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6702                              void *hcpu)
6703 {
6704         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6705         case CPU_ONLINE:
6706         case CPU_DOWN_FAILED:
6707                 cpuset_update_active_cpus();
6708                 return NOTIFY_OK;
6709         default:
6710                 return NOTIFY_DONE;
6711         }
6712 }
6713
6714 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6715                                void *hcpu)
6716 {
6717         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6718         case CPU_DOWN_PREPARE:
6719                 cpuset_update_active_cpus();
6720                 return NOTIFY_OK;
6721         default:
6722                 return NOTIFY_DONE;
6723         }
6724 }
6725
6726 void __init sched_init_smp(void)
6727 {
6728         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6729
6730         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6731         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6732
6733         get_online_cpus();
6734         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6735         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6736         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6737         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6738                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6739         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6740         put_online_cpus();
6741
6742         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6743         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6744
6745         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6746         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6747
6748         init_hrtick();
6749
6750         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6751         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6752                 BUG();
6753         sched_init_granularity();
6754         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6755
6756         init_sched_rt_class();
6757 }
6758 #else
6759 void __init sched_init_smp(void)
6760 {
6761         sched_init_granularity();
6762 }
6763 #endif /* CONFIG_SMP */
6764
6765 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6766
6767 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6768 {
6769         return in_lock_functions(addr) ||
6770                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6771                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6772 }
6773
6774 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6775 struct task_group root_task_group;
6776 #endif
6777
6778 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6779
6780 void __init sched_init(void)
6781 {
6782         int i, j;
6783         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6784
6785 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6786         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6787 #endif
6788 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6789         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6790 #endif
6791 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6792         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6793 #endif
6794         if (alloc_size) {
6795                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6796
6797 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6798                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6799                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6800
6801                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6802                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6803
6804 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6805 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6806                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6807                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6808
6809                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6810                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6811
6812 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6813 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6814                 for_each_possible_cpu(i) {
6815                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6816                         ptr += cpumask_size();
6817                 }
6818 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6819         }
6820
6821 #ifdef CONFIG_SMP
6822         init_defrootdomain();
6823 #endif
6824
6825         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6826                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6827
6828 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6829         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6830                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6831 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6832
6833 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6834         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6835         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6836         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6837         autogroup_init(&init_task);
6838
6839 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6840
6841 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6842         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6843         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6844         /* Too early, not expected to fail */
6845         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6846 #endif
6847         for_each_possible_cpu(i) {
6848                 struct rq *rq;
6849
6850                 rq = cpu_rq(i);
6851                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6852                 rq->nr_running = 0;
6853                 rq->calc_load_active = 0;
6854                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6855                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6856                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6857 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6858                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6859                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6860                 /*
6861                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6862                  *
6863                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6864                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6865                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6866                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6867                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6868                  * (se->load.weight).
6869                  *
6870                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6871                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6872                  * then A0's share of the cpu resource is:
6873                  *
6874                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6875                  *
6876                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6877                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6878                  */
6879                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6880                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6881 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6882
6883                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6884 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6885                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6886                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6887 #endif
6888
6889                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6890                         rq->cpu_load[j] = 0;
6891
6892                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6893
6894 #ifdef CONFIG_SMP
6895                 rq->sd = NULL;
6896                 rq->rd = NULL;
6897                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6898                 rq->post_schedule = 0;
6899                 rq->active_balance = 0;
6900                 rq->next_balance = jiffies;
6901                 rq->push_cpu = 0;
6902                 rq->cpu = i;
6903                 rq->online = 0;
6904                 rq->idle_stamp = 0;
6905                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6906                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6907 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6908                 rq->nohz_flags = 0;
6909 #endif
6910 #endif
6911                 init_rq_hrtick(rq);
6912                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6913         }
6914
6915         set_load_weight(&init_task);
6916
6917 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6918         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6919 #endif
6920
6921 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6922         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6923 #endif
6924
6925         /*
6926          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6927          */
6928         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6929         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6930
6931         /*
6932          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6933          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6934          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6935          * when this runqueue becomes "idle".
6936          */
6937         init_idle(current, smp_processor_id());
6938
6939         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6940
6941         /*
6942          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6943          */
6944         current->sched_class = &fair_sched_class;
6945
6946 #ifdef CONFIG_SMP
6947         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6948         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6949         if (cpu_isolated_map == NULL)
6950                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6951 #endif
6952         init_sched_fair_class();
6953
6954         scheduler_running = 1;
6955 }
6956
6957 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6958 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6959 {
6960         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6961
6962         return (nested == preempt_offset);
6963 }
6964
6965 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6966 {
6967         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6968
6969         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6970         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6971             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6972                 return;
6973         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6974                 return;
6975         prev_jiffy = jiffies;
6976
6977         printk(KERN_ERR
6978                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6979                         file, line);
6980         printk(KERN_ERR
6981                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6982                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6983                         current->pid, current->comm);
6984
6985         debug_show_held_locks(current);
6986         if (irqs_disabled())
6987                 print_irqtrace_events(current);
6988         dump_stack();
6989 }
6990 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6991 #endif
6992
6993 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6994 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6995 {
6996         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6997         int old_prio = p->prio;
6998         int on_rq;
6999
7000         on_rq = p->on_rq;
7001         if (on_rq)
7002                 deactivate_task(rq, p, 0);
7003         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7004         if (on_rq) {
7005                 activate_task(rq, p, 0);
7006                 resched_task(rq->curr);
7007         }
7008
7009         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7010 }
7011
7012 void normalize_rt_tasks(void)
7013 {
7014         struct task_struct *g, *p;
7015         unsigned long flags;
7016         struct rq *rq;
7017
7018         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7019         do_each_thread(g, p) {
7020                 /*
7021                  * Only normalize user tasks:
7022                  */
7023                 if (!p->mm)
7024                         continue;
7025
7026                 p->se.exec_start                = 0;
7027 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7028                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7029                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7030                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7031 #endif
7032
7033                 if (!rt_task(p)) {
7034                         /*
7035                          * Renice negative nice level userspace
7036                          * tasks back to 0:
7037                          */
7038                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7039                                 set_user_nice(p, 0);
7040                         continue;
7041                 }
7042
7043                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7044                 rq = __task_rq_lock(p);
7045
7046                 normalize_task(rq, p);
7047
7048                 __task_rq_unlock(rq);
7049                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7050         } while_each_thread(g, p);
7051
7052         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7053 }
7054
7055 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7056
7057 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7058 /*
7059  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7060  *
7061  * They can only be called when the whole system has been
7062  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7063  * activity can take place. Using them for anything else would
7064  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7065  * under any other configuration.
7066  */
7067
7068 /**
7069  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7070  * @cpu: the processor in question.
7071  *
7072  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7073  */
7074 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7075 {
7076         return cpu_curr(cpu);
7077 }
7078
7079 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7080
7081 #ifdef CONFIG_IA64
7082 /**
7083  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7084  * @cpu: the processor in question.
7085  * @p: the task pointer to set.
7086  *
7087  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7088  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7089  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7090  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7091  * and caller must save the original value of the current task (see
7092  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7093  * re-starting the system.
7094  *
7095  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7096  */
7097 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7098 {
7099         cpu_curr(cpu) = p;
7100 }
7101
7102 #endif
7103
7104 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7105 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7106 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7107
7108 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7109 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7110 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7111
7112 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7113 {
7114         free_fair_sched_group(tg);
7115         free_rt_sched_group(tg);
7116         autogroup_free(tg);
7117         kfree(tg);
7118 }
7119
7120 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7121 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7122 {
7123         struct task_group *tg;
7124         unsigned long flags;
7125
7126         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7127         if (!tg)
7128                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7129
7130         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7131                 goto err;
7132
7133         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7134                 goto err;
7135
7136         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7137         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7138
7139         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7140
7141         tg->parent = parent;
7142         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7143         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7144         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7145
7146         return tg;
7147
7148 err:
7149         free_sched_group(tg);
7150         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7151 }
7152
7153 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7154 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7155 {
7156         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7157         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7158 }
7159
7160 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7161 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7162 {
7163         unsigned long flags;
7164         int i;
7165
7166         /* end participation in shares distribution */
7167         for_each_possible_cpu(i)
7168                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7169
7170         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7171         list_del_rcu(&tg->list);
7172         list_del_rcu(&tg->siblings);
7173         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7174
7175         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7176         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7177 }
7178
7179 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7180  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7181  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7182  *      reflect its new group.
7183  */
7184 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7185 {
7186         int on_rq, running;
7187         unsigned long flags;
7188         struct rq *rq;
7189
7190         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7191
7192         running = task_current(rq, tsk);
7193         on_rq = tsk->on_rq;
7194
7195         if (on_rq)
7196                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7197         if (unlikely(running))
7198                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7199
7200 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7201         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7202                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7203         else
7204 #endif
7205                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7206
7207         if (unlikely(running))
7208                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7209         if (on_rq)
7210                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7211
7212         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7213 }
7214 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7215
7216 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7217 #endif
7218
7219 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7220 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7221 {
7222         if (runtime == RUNTIME_INF)
7223                 return 1ULL << 20;
7224
7225         return div64_u64(runtime << 20, period);
7226 }
7227 #endif
7228
7229 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7230 /*
7231  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7232  */
7233 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7234
7235 /* Must be called with tasklist_lock held */
7236 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7237 {
7238         struct task_struct *g, *p;
7239
7240         do_each_thread(g, p) {
7241                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7242                         return 1;
7243         } while_each_thread(g, p);
7244
7245         return 0;
7246 }
7247
7248 struct rt_schedulable_data {
7249         struct task_group *tg;
7250         u64 rt_period;
7251         u64 rt_runtime;
7252 };
7253
7254 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7255 {
7256         struct rt_schedulable_data *d = data;
7257         struct task_group *child;
7258         unsigned long total, sum = 0;
7259         u64 period, runtime;
7260
7261         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7262         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7263
7264         if (tg == d->tg) {
7265                 period = d->rt_period;
7266                 runtime = d->rt_runtime;
7267         }
7268
7269         /*
7270          * Cannot have more runtime than the period.
7271          */
7272         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7273                 return -EINVAL;
7274
7275         /*
7276          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7277          */
7278         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7279                 return -EBUSY;
7280
7281         total = to_ratio(period, runtime);
7282
7283         /*
7284          * Nobody can have more than the global setting allows.
7285          */
7286         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7287                 return -EINVAL;
7288
7289         /*
7290          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7291          */
7292         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7293                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7294                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7295
7296                 if (child == d->tg) {
7297                         period = d->rt_period;
7298                         runtime = d->rt_runtime;
7299                 }
7300
7301                 sum += to_ratio(period, runtime);
7302         }
7303
7304         if (sum > total)
7305                 return -EINVAL;
7306
7307         return 0;
7308 }
7309
7310 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7311 {
7312         int ret;
7313
7314         struct rt_schedulable_data data = {
7315                 .tg = tg,
7316                 .rt_period = period,
7317                 .rt_runtime = runtime,
7318         };
7319
7320         rcu_read_lock();
7321         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7322         rcu_read_unlock();
7323
7324         return ret;
7325 }
7326
7327 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7328                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7329 {
7330         int i, err = 0;
7331
7332         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7333         read_lock(&tasklist_lock);
7334         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7335         if (err)
7336                 goto unlock;
7337
7338         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7339         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7340         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7341
7342         for_each_possible_cpu(i) {
7343                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7344
7345                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7346                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7347                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7348         }
7349         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7350 unlock:
7351         read_unlock(&tasklist_lock);
7352         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7353
7354         return err;
7355 }
7356
7357 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7358 {
7359         u64 rt_runtime, rt_period;
7360
7361         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7362         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7363         if (rt_runtime_us < 0)
7364                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7365
7366         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7367 }
7368
7369 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7370 {
7371         u64 rt_runtime_us;
7372
7373         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7374                 return -1;
7375
7376         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7377         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7378         return rt_runtime_us;
7379 }
7380
7381 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7382 {
7383         u64 rt_runtime, rt_period;
7384
7385         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7386         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7387
7388         if (rt_period == 0)
7389                 return -EINVAL;
7390
7391         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7392 }
7393
7394 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7395 {
7396         u64 rt_period_us;
7397
7398         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7399         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7400         return rt_period_us;
7401 }
7402
7403 static int sched_rt_global_constraints(void)
7404 {
7405         u64 runtime, period;
7406         int ret = 0;
7407
7408         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7409                 return -EINVAL;
7410
7411         runtime = global_rt_runtime();
7412         period = global_rt_period();
7413
7414         /*
7415          * Sanity check on the sysctl variables.
7416          */
7417         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7418                 return -EINVAL;
7419
7420         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7421         read_lock(&tasklist_lock);
7422         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7423         read_unlock(&tasklist_lock);
7424         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7425
7426         return ret;
7427 }
7428
7429 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7430 {
7431         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7432         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7433                 return 0;
7434
7435         return 1;
7436 }
7437
7438 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7439 static int sched_rt_global_constraints(void)
7440 {
7441         unsigned long flags;
7442         int i;
7443
7444         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7445                 return -EINVAL;
7446
7447         /*
7448          * There's always some RT tasks in the root group
7449          * -- migration, kstopmachine etc..
7450          */
7451         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7452                 return -EBUSY;
7453
7454         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7455         for_each_possible_cpu(i) {
7456                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7457
7458                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7459                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7460                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7461         }
7462         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7463
7464         return 0;
7465 }
7466 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7467
7468 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7469                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7470                 loff_t *ppos)
7471 {
7472         int ret;
7473         int old_period, old_runtime;
7474         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7475
7476         mutex_lock(&mutex);
7477         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7478         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7479
7480         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7481
7482         if (!ret && write) {
7483                 ret = sched_rt_global_constraints();
7484                 if (ret) {
7485                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7486                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7487                 } else {
7488                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7489                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7490                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7491                 }
7492         }
7493         mutex_unlock(&mutex);
7494
7495         return ret;
7496 }
7497
7498 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7499
7500 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7501 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7502 {
7503         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7504                             struct task_group, css);
7505 }
7506
7507 static struct cgroup_subsys_state *
7508 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7509 {
7510         struct task_group *tg, *parent;
7511
7512         if (!cgrp->parent) {
7513                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7514                 return &root_task_group.css;
7515         }
7516
7517         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7518         tg = sched_create_group(parent);
7519         if (IS_ERR(tg))
7520                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7521
7522         return &tg->css;
7523 }
7524
7525 static void
7526 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7527 {
7528         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7529
7530         sched_destroy_group(tg);
7531 }
7532
7533 static int
7534 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7535                            struct task_struct *tsk)
7536 {
7537         /*
7538          * kthreadd can fork workers for an RT workqueue in a cgroup
7539          * which may or may not have rt_runtime allocated.  Just say no,
7540          * as attaching a global resource to a non-root group  doesn't
7541          * make any sense anyway.
7542          */
7543         if (tsk == kthreadd_task)
7544                 return -EINVAL;
7545
7546 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7547         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
7548                 return -EINVAL;
7549 #else
7550         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7551         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7552                 return -EINVAL;
7553 #endif
7554         return 0;
7555 }
7556
7557 static void
7558 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7559                        struct task_struct *tsk)
7560 {
7561         sched_move_task(tsk);
7562 }
7563
7564 static void
7565 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7566                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
7567 {
7568         /*
7569          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7570          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7571          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7572          */
7573         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7574                 return;
7575
7576         sched_move_task(task);
7577 }
7578
7579 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7580 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7581                                 u64 shareval)
7582 {
7583         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7584 }
7585
7586 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7587 {
7588         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7589
7590         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7591 }
7592
7593 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7594 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7595
7596 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7597 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7598
7599 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7600
7601 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7602 {
7603         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7604         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7605
7606         if (tg == &root_task_group)
7607                 return -EINVAL;
7608
7609         /*
7610          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7611          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7612          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7613          */
7614         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7615                 return -EINVAL;
7616
7617         /*
7618          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7619          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7620          * feasibility.
7621          */
7622         if (period > max_cfs_quota_period)
7623                 return -EINVAL;
7624
7625         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7626         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7627         if (ret)
7628                 goto out_unlock;
7629
7630         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7631         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7632         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7633         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7634         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7635         cfs_b->quota = quota;
7636
7637         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7638         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7639         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7640                 /* force a reprogram */
7641                 cfs_b->timer_active = 0;
7642                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7643         }
7644         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7645
7646         for_each_possible_cpu(i) {
7647                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7648                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7649
7650                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7651                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7652                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7653
7654                 if (cfs_rq->throttled)
7655                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7656                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7657         }
7658 out_unlock:
7659         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7660
7661         return ret;
7662 }
7663
7664 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7665 {
7666         u64 quota, period;
7667
7668         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7669         if (cfs_quota_us < 0)
7670                 quota = RUNTIME_INF;
7671         else
7672                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7673
7674         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7675 }
7676
7677 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7678 {
7679         u64 quota_us;
7680
7681         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7682                 return -1;
7683
7684         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7685         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7686
7687         return quota_us;
7688 }
7689
7690 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7691 {
7692         u64 quota, period;
7693
7694         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7695         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7696
7697         if (period <= 0)
7698                 return -EINVAL;
7699
7700         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7701 }
7702
7703 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7704 {
7705         u64 cfs_period_us;
7706
7707         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7708         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7709
7710         return cfs_period_us;
7711 }
7712
7713 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7714 {
7715         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7716 }
7717
7718 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7719                                 s64 cfs_quota_us)
7720 {
7721         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7722 }
7723
7724 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7725 {
7726         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7727 }
7728
7729 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7730                                 u64 cfs_period_us)
7731 {
7732         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7733 }
7734
7735 struct cfs_schedulable_data {
7736         struct task_group *tg;
7737         u64 period, quota;
7738 };
7739
7740 /*
7741  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7742  * note: units are usecs
7743  */
7744 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7745                                struct cfs_schedulable_data *d)
7746 {
7747         u64 quota, period;
7748
7749         if (tg == d->tg) {
7750                 period = d->period;
7751                 quota = d->quota;
7752         } else {
7753                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7754                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7755         }
7756
7757         /* note: these should typically be equivalent */
7758         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7759                 return RUNTIME_INF;
7760
7761         return to_ratio(period, quota);
7762 }
7763
7764 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7765 {
7766         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7767         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7768         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7769
7770         if (!tg->parent) {
7771                 quota = RUNTIME_INF;
7772         } else {
7773                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7774
7775                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7776                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7777
7778                 /*
7779                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7780                  * limit is set
7781                  */
7782                 if (quota == RUNTIME_INF)
7783                         quota = parent_quota;
7784                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7785                         return -EINVAL;
7786         }
7787         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7788
7789         return 0;
7790 }
7791
7792 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7793 {
7794         int ret;
7795         struct cfs_schedulable_data data = {
7796                 .tg = tg,
7797                 .period = period,
7798                 .quota = quota,
7799         };
7800
7801         if (quota != RUNTIME_INF) {
7802                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7803                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7804         }
7805
7806         rcu_read_lock();
7807         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7808         rcu_read_unlock();
7809
7810         return ret;
7811 }
7812
7813 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7814                 struct cgroup_map_cb *cb)
7815 {
7816         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7817         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7818
7819         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7820         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7821         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7822
7823         return 0;
7824 }
7825 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7826 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7827
7828 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7829 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7830                                 s64 val)
7831 {
7832         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7833 }
7834
7835 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7836 {
7837         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7838 }
7839
7840 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7841                 u64 rt_period_us)
7842 {
7843         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7844 }
7845
7846 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7847 {
7848         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7849 }
7850 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7851
7852 static struct cftype cpu_files[] = {
7853 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7854         {
7855                 .name = "shares",
7856                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7857                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7858         },
7859 #endif
7860 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7861         {
7862                 .name = "cfs_quota_us",
7863                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7864                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7865         },
7866         {
7867                 .name = "cfs_period_us",
7868                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7869                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7870         },
7871         {
7872                 .name = "stat",
7873                 .read_map = cpu_stats_show,
7874         },
7875 #endif
7876 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7877         {
7878                 .name = "rt_runtime_us",
7879                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7880                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7881         },
7882         {
7883                 .name = "rt_period_us",
7884                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7885                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7886         },
7887 #endif
7888 };
7889
7890 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7891 {
7892         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7893 }
7894
7895 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7896         .name           = "cpu",
7897         .create         = cpu_cgroup_create,
7898         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7899         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
7900         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
7901         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7902         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7903         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7904         .early_init     = 1,
7905 };
7906
7907 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7908
7909 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7910
7911 /*
7912  * CPU accounting code for task groups.
7913  *
7914  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7915  * (balbir@in.ibm.com).
7916  */
7917
7918 /* create a new cpu accounting group */
7919 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
7920         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7921 {
7922         struct cpuacct *ca;
7923
7924         if (!cgrp->parent)
7925                 return &root_cpuacct.css;
7926
7927         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7928         if (!ca)
7929                 goto out;
7930
7931         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7932         if (!ca->cpuusage)
7933                 goto out_free_ca;
7934
7935         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
7936         if (!ca->cpustat)
7937                 goto out_free_cpuusage;
7938
7939         return &ca->css;
7940
7941 out_free_cpuusage:
7942         free_percpu(ca->cpuusage);
7943 out_free_ca:
7944         kfree(ca);
7945 out:
7946         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7947 }
7948
7949 /* destroy an existing cpu accounting group */
7950 static void
7951 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7952 {
7953         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7954
7955         free_percpu(ca->cpustat);
7956         free_percpu(ca->cpuusage);
7957         kfree(ca);
7958 }
7959
7960 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
7961 {
7962         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7963         u64 data;
7964
7965 #ifndef CONFIG_64BIT
7966         /*
7967          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
7968          */
7969         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7970         data = *cpuusage;
7971         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7972 #else
7973         data = *cpuusage;
7974 #endif
7975
7976         return data;
7977 }
7978
7979 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
7980 {
7981         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
7982
7983 #ifndef CONFIG_64BIT
7984         /*
7985          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
7986          */
7987         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7988         *cpuusage = val;
7989         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
7990 #else
7991         *cpuusage = val;
7992 #endif
7993 }
7994
7995 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
7996 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7997 {
7998         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
7999         u64 totalcpuusage = 0;
8000         int i;
8001
8002         for_each_present_cpu(i)
8003                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8004
8005         return totalcpuusage;
8006 }
8007
8008 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8009                                                                 u64 reset)
8010 {
8011         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8012         int err = 0;
8013         int i;
8014
8015         if (reset) {
8016                 err = -EINVAL;
8017                 goto out;
8018         }
8019
8020         for_each_present_cpu(i)
8021                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8022
8023 out:
8024         return err;
8025 }
8026
8027 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8028                                    struct seq_file *m)
8029 {
8030         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8031         u64 percpu;
8032         int i;
8033
8034         for_each_present_cpu(i) {
8035                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8036                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8037         }
8038         seq_printf(m, "\n");
8039         return 0;
8040 }
8041
8042 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8043         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8044         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8045 };
8046
8047 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8048                               struct cgroup_map_cb *cb)
8049 {
8050         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8051         int cpu;
8052         s64 val = 0;
8053
8054         for_each_online_cpu(cpu) {
8055                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8056                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8057                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8058         }
8059         val = cputime64_to_clock_t(val);
8060         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8061
8062         val = 0;
8063         for_each_online_cpu(cpu) {
8064                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8065                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8066                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8067                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8068         }
8069
8070         val = cputime64_to_clock_t(val);
8071         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8072
8073         return 0;
8074 }
8075
8076 static struct cftype files[] = {
8077         {
8078                 .name = "usage",
8079                 .read_u64 = cpuusage_read,
8080                 .write_u64 = cpuusage_write,
8081         },
8082         {
8083                 .name = "usage_percpu",
8084                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8085         },
8086         {
8087                 .name = "stat",
8088                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8089         },
8090 };
8091
8092 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8093 {
8094         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8095 }
8096
8097 /*
8098  * charge this task's execution time to its accounting group.
8099  *
8100  * called with rq->lock held.
8101  */
8102 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8103 {
8104         struct cpuacct *ca;
8105         int cpu;
8106
8107         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8108                 return;
8109
8110         cpu = task_cpu(tsk);
8111
8112         rcu_read_lock();
8113
8114         ca = task_ca(tsk);
8115
8116         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8117                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8118                 *cpuusage += cputime;
8119         }
8120
8121         rcu_read_unlock();
8122 }
8123
8124 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8125         .name = "cpuacct",
8126         .create = cpuacct_create,
8127         .destroy = cpuacct_destroy,
8128         .populate = cpuacct_populate,
8129         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8130 };
8131 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */