]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
Merge branch 'for-3.11-cpuset' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj...
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299
300
301 /*
302  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
303  */
304 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
305         __acquires(rq->lock)
306 {
307         struct rq *rq;
308
309         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
310
311         for (;;) {
312                 rq = task_rq(p);
313                 raw_spin_lock(&rq->lock);
314                 if (likely(rq == task_rq(p)))
315                         return rq;
316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
322  */
323 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
324         __acquires(p->pi_lock)
325         __acquires(rq->lock)
326 {
327         struct rq *rq;
328
329         for (;;) {
330                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
331                 rq = task_rq(p);
332                 raw_spin_lock(&rq->lock);
333                 if (likely(rq == task_rq(p)))
334                         return rq;
335                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
337         }
338 }
339
340 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
341         __releases(rq->lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344 }
345
346 static inline void
347 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
348         __releases(rq->lock)
349         __releases(p->pi_lock)
350 {
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
353 }
354
355 /*
356  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
357  */
358 static struct rq *this_rq_lock(void)
359         __acquires(rq->lock)
360 {
361         struct rq *rq;
362
363         local_irq_disable();
364         rq = this_rq();
365         raw_spin_lock(&rq->lock);
366
367         return rq;
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
371 /*
372  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
373  *
374  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
375  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
376  * reschedule event.
377  *
378  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
379  * rq->lock.
380  */
381
382 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
383 {
384         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
385                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
386 }
387
388 /*
389  * High-resolution timer tick.
390  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
391  */
392 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
393 {
394         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
395
396         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
397
398         raw_spin_lock(&rq->lock);
399         update_rq_clock(rq);
400         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
401         raw_spin_unlock(&rq->lock);
402
403         return HRTIMER_NORESTART;
404 }
405
406 #ifdef CONFIG_SMP
407 /*
408  * called from hardirq (IPI) context
409  */
410 static void __hrtick_start(void *arg)
411 {
412         struct rq *rq = arg;
413
414         raw_spin_lock(&rq->lock);
415         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
416         rq->hrtick_csd_pending = 0;
417         raw_spin_unlock(&rq->lock);
418 }
419
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
428         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
429
430         hrtimer_set_expires(timer, time);
431
432         if (rq == this_rq()) {
433                 hrtimer_restart(timer);
434         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
435                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
436                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
437         }
438 }
439
440 static int
441 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
442 {
443         int cpu = (int)(long)hcpu;
444
445         switch (action) {
446         case CPU_UP_CANCELED:
447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
448         case CPU_DOWN_PREPARE:
449         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
450         case CPU_DEAD:
451         case CPU_DEAD_FROZEN:
452                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
453                 return NOTIFY_OK;
454         }
455
456         return NOTIFY_DONE;
457 }
458
459 static __init void init_hrtick(void)
460 {
461         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
462 }
463 #else
464 /*
465  * Called to set the hrtick timer state.
466  *
467  * called with rq->lock held and irqs disabled
468  */
469 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
470 {
471         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
472                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
473 }
474
475 static inline void init_hrtick(void)
476 {
477 }
478 #endif /* CONFIG_SMP */
479
480 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
481 {
482 #ifdef CONFIG_SMP
483         rq->hrtick_csd_pending = 0;
484
485         rq->hrtick_csd.flags = 0;
486         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
487         rq->hrtick_csd.info = rq;
488 #endif
489
490         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
491         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
492 }
493 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
495 {
496 }
497
498 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
499 {
500 }
501
502 static inline void init_hrtick(void)
503 {
504 }
505 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
506
507 /*
508  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
509  *
510  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
511  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
512  * the target CPU.
513  */
514 #ifdef CONFIG_SMP
515 void resched_task(struct task_struct *p)
516 {
517         int cpu;
518
519         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
520
521         if (test_tsk_need_resched(p))
522                 return;
523
524         set_tsk_need_resched(p);
525
526         cpu = task_cpu(p);
527         if (cpu == smp_processor_id())
528                 return;
529
530         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
531         smp_mb();
532         if (!tsk_is_polling(p))
533                 smp_send_reschedule(cpu);
534 }
535
536 void resched_cpu(int cpu)
537 {
538         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
539         unsigned long flags;
540
541         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
542                 return;
543         resched_task(cpu_curr(cpu));
544         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
545 }
546
547 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
548 /*
549  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
550  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
551  *
552  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
553  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
554  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
555  */
556 int get_nohz_timer_target(void)
557 {
558         int cpu = smp_processor_id();
559         int i;
560         struct sched_domain *sd;
561
562         rcu_read_lock();
563         for_each_domain(cpu, sd) {
564                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
565                         if (!idle_cpu(i)) {
566                                 cpu = i;
567                                 goto unlock;
568                         }
569                 }
570         }
571 unlock:
572         rcu_read_unlock();
573         return cpu;
574 }
575 /*
576  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
577  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
578  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
579  * idle system the next event might even be infinite time into the
580  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
581  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
582  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
583  * wheel for the next timer event.
584  */
585 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
586 {
587         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
588
589         if (cpu == smp_processor_id())
590                 return;
591
592         /*
593          * This is safe, as this function is called with the timer
594          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
595          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
596          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
597          * timer into account automatically.
598          */
599         if (rq->curr != rq->idle)
600                 return;
601
602         /*
603          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
604          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
605          * idle task through an additional NOOP schedule()
606          */
607         set_tsk_need_resched(rq->idle);
608
609         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
610         smp_mb();
611         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
612                 smp_send_reschedule(cpu);
613 }
614
615 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
616 {
617         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
618                 if (cpu != smp_processor_id() ||
619                     tick_nohz_tick_stopped())
620                         smp_send_reschedule(cpu);
621                 return true;
622         }
623
624         return false;
625 }
626
627 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
628 {
629         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
630                 wake_up_idle_cpu(cpu);
631 }
632
633 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
634 {
635         int cpu = smp_processor_id();
636
637         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
638                 return false;
639
640         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
641                 return true;
642
643         /*
644          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
645          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
646          */
647         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
648         return false;
649 }
650
651 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
652
653 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
654 {
655         return false;
656 }
657
658 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
659
660 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
661 bool sched_can_stop_tick(void)
662 {
663        struct rq *rq;
664
665        rq = this_rq();
666
667        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
668        smp_rmb();
669
670        /* More than one running task need preemption */
671        if (rq->nr_running > 1)
672                return false;
673
674        return true;
675 }
676 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
677
678 void sched_avg_update(struct rq *rq)
679 {
680         s64 period = sched_avg_period();
681
682         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
683                 /*
684                  * Inline assembly required to prevent the compiler
685                  * optimising this loop into a divmod call.
686                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
687                  */
688                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
689                 rq->age_stamp += period;
690                 rq->rt_avg /= 2;
691         }
692 }
693
694 #else /* !CONFIG_SMP */
695 void resched_task(struct task_struct *p)
696 {
697         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
698         set_tsk_need_resched(p);
699 }
700 #endif /* CONFIG_SMP */
701
702 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
703                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
704 /*
705  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
706  * node and @up when leaving it for the final time.
707  *
708  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
709  */
710 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
711                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
712 {
713         struct task_group *parent, *child;
714         int ret;
715
716         parent = from;
717
718 down:
719         ret = (*down)(parent, data);
720         if (ret)
721                 goto out;
722         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
723                 parent = child;
724                 goto down;
725
726 up:
727                 continue;
728         }
729         ret = (*up)(parent, data);
730         if (ret || parent == from)
731                 goto out;
732
733         child = parent;
734         parent = parent->parent;
735         if (parent)
736                 goto up;
737 out:
738         return ret;
739 }
740
741 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
742 {
743         return 0;
744 }
745 #endif
746
747 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
748 {
749         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
750         struct load_weight *load = &p->se.load;
751
752         /*
753          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
754          */
755         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
756                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
757                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
758                 return;
759         }
760
761         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
762         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
763 }
764
765 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
766 {
767         update_rq_clock(rq);
768         sched_info_queued(p);
769         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
770 }
771
772 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
773 {
774         update_rq_clock(rq);
775         sched_info_dequeued(p);
776         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
780 {
781         if (task_contributes_to_load(p))
782                 rq->nr_uninterruptible--;
783
784         enqueue_task(rq, p, flags);
785 }
786
787 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
788 {
789         if (task_contributes_to_load(p))
790                 rq->nr_uninterruptible++;
791
792         dequeue_task(rq, p, flags);
793 }
794
795 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
796 {
797 /*
798  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
799  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
800  */
801 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
802         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
803 #endif
804 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
805         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
806
807         /*
808          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
809          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
810          * {soft,}irq region.
811          *
812          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
813          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
814          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
815          * monotonic.
816          *
817          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
818          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
819          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
820          * atomic ops.
821          */
822         if (irq_delta > delta)
823                 irq_delta = delta;
824
825         rq->prev_irq_time += irq_delta;
826         delta -= irq_delta;
827 #endif
828 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
829         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
830                 u64 st;
831
832                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
833                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
834
835                 if (unlikely(steal > delta))
836                         steal = delta;
837
838                 st = steal_ticks(steal);
839                 steal = st * TICK_NSEC;
840
841                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
842
843                 delta -= steal;
844         }
845 #endif
846
847         rq->clock_task += delta;
848
849 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
850         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
851                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
852 #endif
853 }
854
855 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
856 {
857         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
858         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
859
860         if (stop) {
861                 /*
862                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
863                  * userspace knows about and won't get confused about.
864                  *
865                  * Also, it will make PI more or less work without too
866                  * much confusion -- but then, stop work should not
867                  * rely on PI working anyway.
868                  */
869                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
870
871                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
872         }
873
874         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
875
876         if (old_stop) {
877                 /*
878                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
879                  * it can die in pieces.
880                  */
881                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
882         }
883 }
884
885 /*
886  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
887  */
888 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
889 {
890         return p->static_prio;
891 }
892
893 /*
894  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
895  * without taking RT-inheritance into account. Might be
896  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
897  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
898  * estimator recalculates.
899  */
900 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
901 {
902         int prio;
903
904         if (task_has_rt_policy(p))
905                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
906         else
907                 prio = __normal_prio(p);
908         return prio;
909 }
910
911 /*
912  * Calculate the current priority, i.e. the priority
913  * taken into account by the scheduler. This value might
914  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
915  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
916  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
917  */
918 static int effective_prio(struct task_struct *p)
919 {
920         p->normal_prio = normal_prio(p);
921         /*
922          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
923          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
924          * to the normal priority:
925          */
926         if (!rt_prio(p->prio))
927                 return p->normal_prio;
928         return p->prio;
929 }
930
931 /**
932  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
933  * @p: the task in question.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio)
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(task_migration_notifier);
978
979 void register_task_migration_notifier(struct notifier_block *n)
980 {
981         atomic_notifier_chain_register(&task_migration_notifier, n);
982 }
983
984 #ifdef CONFIG_SMP
985 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
986 {
987 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
988         /*
989          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
990          * ttwu() will sort out the placement.
991          */
992         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
993                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
994
995 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
996         /*
997          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
998          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
999          *
1000          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1001          * see task_group().
1002          *
1003          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1004          * task_rq_lock().
1005          */
1006         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1007                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1008 #endif
1009 #endif
1010
1011         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1012
1013         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1014                 struct task_migration_notifier tmn;
1015
1016                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1017                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1018                 p->se.nr_migrations++;
1019                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1020
1021                 tmn.task = p;
1022                 tmn.from_cpu = task_cpu(p);
1023                 tmn.to_cpu = new_cpu;
1024
1025                 atomic_notifier_call_chain(&task_migration_notifier, 0, &tmn);
1026         }
1027
1028         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1029 }
1030
1031 struct migration_arg {
1032         struct task_struct *task;
1033         int dest_cpu;
1034 };
1035
1036 static int migration_cpu_stop(void *data);
1037
1038 /*
1039  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1040  *
1041  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1042  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1043  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1044  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1045  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1046  * @p has remained unscheduled the whole time.
1047  *
1048  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1049  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1050  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1051  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1052  * waiting to become inactive.
1053  */
1054 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1055 {
1056         unsigned long flags;
1057         int running, on_rq;
1058         unsigned long ncsw;
1059         struct rq *rq;
1060
1061         for (;;) {
1062                 /*
1063                  * We do the initial early heuristics without holding
1064                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1065                  * the runqueue lock when things look like they will
1066                  * work out!
1067                  */
1068                 rq = task_rq(p);
1069
1070                 /*
1071                  * If the task is actively running on another CPU
1072                  * still, just relax and busy-wait without holding
1073                  * any locks.
1074                  *
1075                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1076                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1077                  * But we don't care, since "task_running()" will
1078                  * return false if the runqueue has changed and p
1079                  * is actually now running somewhere else!
1080                  */
1081                 while (task_running(rq, p)) {
1082                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1083                                 return 0;
1084                         cpu_relax();
1085                 }
1086
1087                 /*
1088                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1089                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1090                  * just go back and repeat.
1091                  */
1092                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1093                 trace_sched_wait_task(p);
1094                 running = task_running(rq, p);
1095                 on_rq = p->on_rq;
1096                 ncsw = 0;
1097                 if (!match_state || p->state == match_state)
1098                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1099                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1100
1101                 /*
1102                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1103                  */
1104                 if (unlikely(!ncsw))
1105                         break;
1106
1107                 /*
1108                  * Was it really running after all now that we
1109                  * checked with the proper locks actually held?
1110                  *
1111                  * Oops. Go back and try again..
1112                  */
1113                 if (unlikely(running)) {
1114                         cpu_relax();
1115                         continue;
1116                 }
1117
1118                 /*
1119                  * It's not enough that it's not actively running,
1120                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1121                  * preempted!
1122                  *
1123                  * So if it was still runnable (but just not actively
1124                  * running right now), it's preempted, and we should
1125                  * yield - it could be a while.
1126                  */
1127                 if (unlikely(on_rq)) {
1128                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1129
1130                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1131                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1132                         continue;
1133                 }
1134
1135                 /*
1136                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1137                  * runnable, which means that it will never become
1138                  * running in the future either. We're all done!
1139                  */
1140                 break;
1141         }
1142
1143         return ncsw;
1144 }
1145
1146 /***
1147  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1148  * @p: the to-be-kicked thread
1149  *
1150  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1151  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1152  *
1153  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1154  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1155  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1156  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1157  * achieved as well.
1158  */
1159 void kick_process(struct task_struct *p)
1160 {
1161         int cpu;
1162
1163         preempt_disable();
1164         cpu = task_cpu(p);
1165         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1166                 smp_send_reschedule(cpu);
1167         preempt_enable();
1168 }
1169 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1170 #endif /* CONFIG_SMP */
1171
1172 #ifdef CONFIG_SMP
1173 /*
1174  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1175  */
1176 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1177 {
1178         int nid = cpu_to_node(cpu);
1179         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1180         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1181         int dest_cpu;
1182
1183         /*
1184          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1185          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1186          * select the cpu on the other node.
1187          */
1188         if (nid != -1) {
1189                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1190
1191                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1192                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1193                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1194                                 continue;
1195                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1196                                 continue;
1197                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1198                                 return dest_cpu;
1199                 }
1200         }
1201
1202         for (;;) {
1203                 /* Any allowed, online CPU? */
1204                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1205                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1206                                 continue;
1207                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1208                                 continue;
1209                         goto out;
1210                 }
1211
1212                 switch (state) {
1213                 case cpuset:
1214                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1215                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1216                         state = possible;
1217                         break;
1218
1219                 case possible:
1220                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1221                         state = fail;
1222                         break;
1223
1224                 case fail:
1225                         BUG();
1226                         break;
1227                 }
1228         }
1229
1230 out:
1231         if (state != cpuset) {
1232                 /*
1233                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1234                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1235                  * leave kernel.
1236                  */
1237                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1238                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1239                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1240                 }
1241         }
1242
1243         return dest_cpu;
1244 }
1245
1246 /*
1247  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1248  */
1249 static inline
1250 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1251 {
1252         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1253
1254         /*
1255          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1256          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1257          * cpu.
1258          *
1259          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1260          *
1261          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1262          *   not worry about this generic constraint ]
1263          */
1264         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1265                      !cpu_online(cpu)))
1266                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1267
1268         return cpu;
1269 }
1270
1271 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1272 {
1273         s64 diff = sample - *avg;
1274         *avg += diff >> 3;
1275 }
1276 #endif
1277
1278 static void
1279 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1280 {
1281 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1282         struct rq *rq = this_rq();
1283
1284 #ifdef CONFIG_SMP
1285         int this_cpu = smp_processor_id();
1286
1287         if (cpu == this_cpu) {
1288                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1289                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1290         } else {
1291                 struct sched_domain *sd;
1292
1293                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1294                 rcu_read_lock();
1295                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1296                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1297                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1298                                 break;
1299                         }
1300                 }
1301                 rcu_read_unlock();
1302         }
1303
1304         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1305                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1306
1307 #endif /* CONFIG_SMP */
1308
1309         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1310         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1311
1312         if (wake_flags & WF_SYNC)
1313                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1314
1315 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1316 }
1317
1318 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1319 {
1320         activate_task(rq, p, en_flags);
1321         p->on_rq = 1;
1322
1323         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1324         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1325                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1330  */
1331 static void
1332 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1333 {
1334         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1335         trace_sched_wakeup(p, true);
1336
1337         p->state = TASK_RUNNING;
1338 #ifdef CONFIG_SMP
1339         if (p->sched_class->task_woken)
1340                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1341
1342         if (rq->idle_stamp) {
1343                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1344                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1345
1346                 if (delta > max)
1347                         rq->avg_idle = max;
1348                 else
1349                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1350                 rq->idle_stamp = 0;
1351         }
1352 #endif
1353 }
1354
1355 static void
1356 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1357 {
1358 #ifdef CONFIG_SMP
1359         if (p->sched_contributes_to_load)
1360                 rq->nr_uninterruptible--;
1361 #endif
1362
1363         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1364         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1369  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1370  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1371  * the task is still ->on_rq.
1372  */
1373 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1374 {
1375         struct rq *rq;
1376         int ret = 0;
1377
1378         rq = __task_rq_lock(p);
1379         if (p->on_rq) {
1380                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1381                 update_rq_clock(rq);
1382                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1383                 ret = 1;
1384         }
1385         __task_rq_unlock(rq);
1386
1387         return ret;
1388 }
1389
1390 #ifdef CONFIG_SMP
1391 static void sched_ttwu_pending(void)
1392 {
1393         struct rq *rq = this_rq();
1394         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1395         struct task_struct *p;
1396
1397         raw_spin_lock(&rq->lock);
1398
1399         while (llist) {
1400                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1401                 llist = llist_next(llist);
1402                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1403         }
1404
1405         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1406 }
1407
1408 void scheduler_ipi(void)
1409 {
1410         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1411                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1412                         && !got_nohz_idle_kick())
1413                 return;
1414
1415         /*
1416          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1417          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1418          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1419          * we do call them.
1420          *
1421          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1422          * properly.
1423          *
1424          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1425          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1426          * somewhat pessimize the simple resched case.
1427          */
1428         irq_enter();
1429         tick_nohz_full_check();
1430         sched_ttwu_pending();
1431
1432         /*
1433          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1434          */
1435         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1436                 this_rq()->idle_balance = 1;
1437                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1438         }
1439         irq_exit();
1440 }
1441
1442 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1443 {
1444         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1445                 smp_send_reschedule(cpu);
1446 }
1447
1448 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1449 {
1450         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1451 }
1452 #endif /* CONFIG_SMP */
1453
1454 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1455 {
1456         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1457
1458 #if defined(CONFIG_SMP)
1459         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1460                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1461                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1462                 return;
1463         }
1464 #endif
1465
1466         raw_spin_lock(&rq->lock);
1467         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1468         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1469 }
1470
1471 /**
1472  * try_to_wake_up - wake up a thread
1473  * @p: the thread to be awakened
1474  * @state: the mask of task states that can be woken
1475  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1476  *
1477  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1478  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1479  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1480  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1481  * runnable without the overhead of this.
1482  *
1483  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1484  * or @state didn't match @p's state.
1485  */
1486 static int
1487 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1488 {
1489         unsigned long flags;
1490         int cpu, success = 0;
1491
1492         smp_wmb();
1493         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1494         if (!(p->state & state))
1495                 goto out;
1496
1497         success = 1; /* we're going to change ->state */
1498         cpu = task_cpu(p);
1499
1500         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1501                 goto stat;
1502
1503 #ifdef CONFIG_SMP
1504         /*
1505          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1506          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1507          */
1508         while (p->on_cpu)
1509                 cpu_relax();
1510         /*
1511          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1512          */
1513         smp_rmb();
1514
1515         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1516         p->state = TASK_WAKING;
1517
1518         if (p->sched_class->task_waking)
1519                 p->sched_class->task_waking(p);
1520
1521         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1522         if (task_cpu(p) != cpu) {
1523                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1524                 set_task_cpu(p, cpu);
1525         }
1526 #endif /* CONFIG_SMP */
1527
1528         ttwu_queue(p, cpu);
1529 stat:
1530         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1531 out:
1532         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1533
1534         return success;
1535 }
1536
1537 /**
1538  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1539  * @p: the thread to be awakened
1540  *
1541  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1542  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1543  * the current task.
1544  */
1545 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1546 {
1547         struct rq *rq = task_rq(p);
1548
1549         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1550             WARN_ON_ONCE(p == current))
1551                 return;
1552
1553         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1554
1555         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1556                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1557                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1558                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1559         }
1560
1561         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1562                 goto out;
1563
1564         if (!p->on_rq)
1565                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1566
1567         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1568         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1569 out:
1570         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1571 }
1572
1573 /**
1574  * wake_up_process - Wake up a specific process
1575  * @p: The process to be woken up.
1576  *
1577  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1578  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1579  * running.
1580  *
1581  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1582  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1583  */
1584 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1585 {
1586         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1587         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1588 }
1589 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1590
1591 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1592 {
1593         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1594 }
1595
1596 /*
1597  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1598  * p is forked by current.
1599  *
1600  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1601  */
1602 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1603 {
1604         p->on_rq                        = 0;
1605
1606         p->se.on_rq                     = 0;
1607         p->se.exec_start                = 0;
1608         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1609         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1610         p->se.nr_migrations             = 0;
1611         p->se.vruntime                  = 0;
1612         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1613
1614 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1615         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1616 #endif
1617
1618         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1619
1620 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1621         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1622 #endif
1623
1624 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1625         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1626                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1627                 p->mm->numa_next_reset = jiffies;
1628                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1629         }
1630
1631         p->node_stamp = 0ULL;
1632         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1633         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1634         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1635         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1636 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1637 }
1638
1639 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1640 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1641 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1642 {
1643         if (enabled)
1644                 sched_feat_set("NUMA");
1645         else
1646                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1647 }
1648 #else
1649 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1650
1651 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1652 {
1653         numabalancing_enabled = enabled;
1654 }
1655 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1656 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1657
1658 /*
1659  * fork()/clone()-time setup:
1660  */
1661 void sched_fork(struct task_struct *p)
1662 {
1663         unsigned long flags;
1664         int cpu = get_cpu();
1665
1666         __sched_fork(p);
1667         /*
1668          * We mark the process as running here. This guarantees that
1669          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1670          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1671          */
1672         p->state = TASK_RUNNING;
1673
1674         /*
1675          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1676          */
1677         p->prio = current->normal_prio;
1678
1679         /*
1680          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1681          */
1682         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1683                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1684                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1685                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1686                         p->rt_priority = 0;
1687                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1688                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1689
1690                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1691                 set_load_weight(p);
1692
1693                 /*
1694                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1695                  * fulfilled its duty:
1696                  */
1697                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1698         }
1699
1700         if (!rt_prio(p->prio))
1701                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1702
1703         if (p->sched_class->task_fork)
1704                 p->sched_class->task_fork(p);
1705
1706         /*
1707          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1708          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1709          * is ran before sched_fork().
1710          *
1711          * Silence PROVE_RCU.
1712          */
1713         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1714         set_task_cpu(p, cpu);
1715         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1716
1717 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1718         if (likely(sched_info_on()))
1719                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1720 #endif
1721 #if defined(CONFIG_SMP)
1722         p->on_cpu = 0;
1723 #endif
1724 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1725         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1726         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1727 #endif
1728 #ifdef CONFIG_SMP
1729         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1730 #endif
1731
1732         put_cpu();
1733 }
1734
1735 /*
1736  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1737  *
1738  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1739  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1740  * on the runqueue and wakes it.
1741  */
1742 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1743 {
1744         unsigned long flags;
1745         struct rq *rq;
1746
1747         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1748 #ifdef CONFIG_SMP
1749         /*
1750          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1751          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1752          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1753          */
1754         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1755 #endif
1756
1757         /* Initialize new task's runnable average */
1758         init_task_runnable_average(p);
1759         rq = __task_rq_lock(p);
1760         activate_task(rq, p, 0);
1761         p->on_rq = 1;
1762         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1763         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1764 #ifdef CONFIG_SMP
1765         if (p->sched_class->task_woken)
1766                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1767 #endif
1768         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1769 }
1770
1771 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1772
1773 /**
1774  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1775  * @notifier: notifier struct to register
1776  */
1777 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1778 {
1779         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1780 }
1781 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1782
1783 /**
1784  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1785  * @notifier: notifier struct to unregister
1786  *
1787  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1788  */
1789 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1790 {
1791         hlist_del(&notifier->link);
1792 }
1793 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1794
1795 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1796 {
1797         struct preempt_notifier *notifier;
1798
1799         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1800                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1801 }
1802
1803 static void
1804 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1805                                  struct task_struct *next)
1806 {
1807         struct preempt_notifier *notifier;
1808
1809         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1810                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1811 }
1812
1813 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1814
1815 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1816 {
1817 }
1818
1819 static void
1820 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1821                                  struct task_struct *next)
1822 {
1823 }
1824
1825 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1826
1827 /**
1828  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1829  * @rq: the runqueue preparing to switch
1830  * @prev: the current task that is being switched out
1831  * @next: the task we are going to switch to.
1832  *
1833  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1834  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1835  * switch.
1836  *
1837  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1838  * hooks.
1839  */
1840 static inline void
1841 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1842                     struct task_struct *next)
1843 {
1844         trace_sched_switch(prev, next);
1845         sched_info_switch(prev, next);
1846         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1847         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1848         prepare_lock_switch(rq, next);
1849         prepare_arch_switch(next);
1850 }
1851
1852 /**
1853  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1854  * @rq: runqueue associated with task-switch
1855  * @prev: the thread we just switched away from.
1856  *
1857  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1858  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1859  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1860  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1861  *
1862  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1863  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1864  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1865  * details.)
1866  */
1867 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1868         __releases(rq->lock)
1869 {
1870         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1871         long prev_state;
1872
1873         rq->prev_mm = NULL;
1874
1875         /*
1876          * A task struct has one reference for the use as "current".
1877          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1878          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1879          * the scheduled task must drop that reference.
1880          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1881          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1882          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1883          * be dropped twice.
1884          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1885          */
1886         prev_state = prev->state;
1887         vtime_task_switch(prev);
1888         finish_arch_switch(prev);
1889         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1890         finish_lock_switch(rq, prev);
1891         finish_arch_post_lock_switch();
1892
1893         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1894         if (mm)
1895                 mmdrop(mm);
1896         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1897                 /*
1898                  * Remove function-return probe instances associated with this
1899                  * task and put them back on the free list.
1900                  */
1901                 kprobe_flush_task(prev);
1902                 put_task_struct(prev);
1903         }
1904
1905         tick_nohz_task_switch(current);
1906 }
1907
1908 #ifdef CONFIG_SMP
1909
1910 /* assumes rq->lock is held */
1911 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1912 {
1913         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1914                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1915 }
1916
1917 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1918 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1919 {
1920         if (rq->post_schedule) {
1921                 unsigned long flags;
1922
1923                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1924                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1925                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1926                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1927
1928                 rq->post_schedule = 0;
1929         }
1930 }
1931
1932 #else
1933
1934 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1935 {
1936 }
1937
1938 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1939 {
1940 }
1941
1942 #endif
1943
1944 /**
1945  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1946  * @prev: the thread we just switched away from.
1947  */
1948 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1949         __releases(rq->lock)
1950 {
1951         struct rq *rq = this_rq();
1952
1953         finish_task_switch(rq, prev);
1954
1955         /*
1956          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1957          * task_switch?
1958          */
1959         post_schedule(rq);
1960
1961 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1962         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1963         preempt_enable();
1964 #endif
1965         if (current->set_child_tid)
1966                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1967 }
1968
1969 /*
1970  * context_switch - switch to the new MM and the new
1971  * thread's register state.
1972  */
1973 static inline void
1974 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1975                struct task_struct *next)
1976 {
1977         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1978
1979         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1980
1981         mm = next->mm;
1982         oldmm = prev->active_mm;
1983         /*
1984          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1985          * combine the page table reload and the switch backend into
1986          * one hypercall.
1987          */
1988         arch_start_context_switch(prev);
1989
1990         if (!mm) {
1991                 next->active_mm = oldmm;
1992                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1993                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1994         } else
1995                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1996
1997         if (!prev->mm) {
1998                 prev->active_mm = NULL;
1999                 rq->prev_mm = oldmm;
2000         }
2001         /*
2002          * Since the runqueue lock will be released by the next
2003          * task (which is an invalid locking op but in the case
2004          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2005          * do an early lockdep release here:
2006          */
2007 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2008         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2009 #endif
2010
2011         context_tracking_task_switch(prev, next);
2012         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2013         switch_to(prev, next, prev);
2014
2015         barrier();
2016         /*
2017          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2018          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2019          * frame will be invalid.
2020          */
2021         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2022 }
2023
2024 /*
2025  * nr_running and nr_context_switches:
2026  *
2027  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2028  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2029  */
2030 unsigned long nr_running(void)
2031 {
2032         unsigned long i, sum = 0;
2033
2034         for_each_online_cpu(i)
2035                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2036
2037         return sum;
2038 }
2039
2040 unsigned long long nr_context_switches(void)
2041 {
2042         int i;
2043         unsigned long long sum = 0;
2044
2045         for_each_possible_cpu(i)
2046                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2047
2048         return sum;
2049 }
2050
2051 unsigned long nr_iowait(void)
2052 {
2053         unsigned long i, sum = 0;
2054
2055         for_each_possible_cpu(i)
2056                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2057
2058         return sum;
2059 }
2060
2061 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2062 {
2063         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2064         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2065 }
2066
2067 #ifdef CONFIG_SMP
2068
2069 /*
2070  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2071  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2072  */
2073 void sched_exec(void)
2074 {
2075         struct task_struct *p = current;
2076         unsigned long flags;
2077         int dest_cpu;
2078
2079         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2080         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2081         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2082                 goto unlock;
2083
2084         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2085                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2086
2087                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2088                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2089                 return;
2090         }
2091 unlock:
2092         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2093 }
2094
2095 #endif
2096
2097 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2098 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2099
2100 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2101 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2102
2103 /*
2104  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2105  * @p in case that task is currently running.
2106  *
2107  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2108  */
2109 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2110 {
2111         u64 ns = 0;
2112
2113         if (task_current(rq, p)) {
2114                 update_rq_clock(rq);
2115                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2116                 if ((s64)ns < 0)
2117                         ns = 0;
2118         }
2119
2120         return ns;
2121 }
2122
2123 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2124 {
2125         unsigned long flags;
2126         struct rq *rq;
2127         u64 ns = 0;
2128
2129         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2130         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2131         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2132
2133         return ns;
2134 }
2135
2136 /*
2137  * Return accounted runtime for the task.
2138  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2139  * pending runtime that have not been accounted yet.
2140  */
2141 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2142 {
2143         unsigned long flags;
2144         struct rq *rq;
2145         u64 ns = 0;
2146
2147         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2148         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2149         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2150
2151         return ns;
2152 }
2153
2154 /*
2155  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2156  * We call it with interrupts disabled.
2157  */
2158 void scheduler_tick(void)
2159 {
2160         int cpu = smp_processor_id();
2161         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2162         struct task_struct *curr = rq->curr;
2163
2164         sched_clock_tick();
2165
2166         raw_spin_lock(&rq->lock);
2167         update_rq_clock(rq);
2168         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2169         update_cpu_load_active(rq);
2170         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2171
2172         perf_event_task_tick();
2173
2174 #ifdef CONFIG_SMP
2175         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2176         trigger_load_balance(rq, cpu);
2177 #endif
2178         rq_last_tick_reset(rq);
2179 }
2180
2181 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2182 /**
2183  * scheduler_tick_max_deferment
2184  *
2185  * Keep at least one tick per second when a single
2186  * active task is running because the scheduler doesn't
2187  * yet completely support full dynticks environment.
2188  *
2189  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2190  * balancing, etc... continue to move forward, even
2191  * with a very low granularity.
2192  */
2193 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2194 {
2195         struct rq *rq = this_rq();
2196         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2197
2198         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2199
2200         if (time_before_eq(next, now))
2201                 return 0;
2202
2203         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2204 }
2205 #endif
2206
2207 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2208 {
2209         if (in_lock_functions(addr)) {
2210                 addr = CALLER_ADDR2;
2211                 if (in_lock_functions(addr))
2212                         addr = CALLER_ADDR3;
2213         }
2214         return addr;
2215 }
2216
2217 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2218                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2219
2220 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2221 {
2222 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2223         /*
2224          * Underflow?
2225          */
2226         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2227                 return;
2228 #endif
2229         preempt_count() += val;
2230 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2231         /*
2232          * Spinlock count overflowing soon?
2233          */
2234         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2235                                 PREEMPT_MASK - 10);
2236 #endif
2237         if (preempt_count() == val)
2238                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2239 }
2240 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2241
2242 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2243 {
2244 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2245         /*
2246          * Underflow?
2247          */
2248         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2249                 return;
2250         /*
2251          * Is the spinlock portion underflowing?
2252          */
2253         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2254                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2255                 return;
2256 #endif
2257
2258         if (preempt_count() == val)
2259                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2260         preempt_count() -= val;
2261 }
2262 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2263
2264 #endif
2265
2266 /*
2267  * Print scheduling while atomic bug:
2268  */
2269 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2270 {
2271         if (oops_in_progress)
2272                 return;
2273
2274         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2275                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2276
2277         debug_show_held_locks(prev);
2278         print_modules();
2279         if (irqs_disabled())
2280                 print_irqtrace_events(prev);
2281         dump_stack();
2282         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2283 }
2284
2285 /*
2286  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2287  */
2288 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2289 {
2290         /*
2291          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2292          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2293          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2294          */
2295         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2296                 __schedule_bug(prev);
2297         rcu_sleep_check();
2298
2299         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2300
2301         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2302 }
2303
2304 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2305 {
2306         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2307                 update_rq_clock(rq);
2308         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2309 }
2310
2311 /*
2312  * Pick up the highest-prio task:
2313  */
2314 static inline struct task_struct *
2315 pick_next_task(struct rq *rq)
2316 {
2317         const struct sched_class *class;
2318         struct task_struct *p;
2319
2320         /*
2321          * Optimization: we know that if all tasks are in
2322          * the fair class we can call that function directly:
2323          */
2324         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2325                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2326                 if (likely(p))
2327                         return p;
2328         }
2329
2330         for_each_class(class) {
2331                 p = class->pick_next_task(rq);
2332                 if (p)
2333                         return p;
2334         }
2335
2336         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2337 }
2338
2339 /*
2340  * __schedule() is the main scheduler function.
2341  *
2342  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2343  *
2344  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2345  *
2346  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2347  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2348  *
2349  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2350  *      interrupt handler scheduler_tick().
2351  *
2352  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2353  *      task to the run-queue and that's it.
2354  *
2355  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2356  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2357  *      called on the nearest possible occasion:
2358  *
2359  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2360  *
2361  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2362  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2363  *           spin_unlock()!)
2364  *
2365  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2366  *           preemptible context
2367  *
2368  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2369  *         then at the next:
2370  *
2371  *          - cond_resched() call
2372  *          - explicit schedule() call
2373  *          - return from syscall or exception to user-space
2374  *          - return from interrupt-handler to user-space
2375  */
2376 static void __sched __schedule(void)
2377 {
2378         struct task_struct *prev, *next;
2379         unsigned long *switch_count;
2380         struct rq *rq;
2381         int cpu;
2382
2383 need_resched:
2384         preempt_disable();
2385         cpu = smp_processor_id();
2386         rq = cpu_rq(cpu);
2387         rcu_note_context_switch(cpu);
2388         prev = rq->curr;
2389
2390         schedule_debug(prev);
2391
2392         if (sched_feat(HRTICK))
2393                 hrtick_clear(rq);
2394
2395         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2396
2397         switch_count = &prev->nivcsw;
2398         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2399                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2400                         prev->state = TASK_RUNNING;
2401                 } else {
2402                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2403                         prev->on_rq = 0;
2404
2405                         /*
2406                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2407                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2408                          * concurrency.
2409                          */
2410                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2411                                 struct task_struct *to_wakeup;
2412
2413                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2414                                 if (to_wakeup)
2415                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2416                         }
2417                 }
2418                 switch_count = &prev->nvcsw;
2419         }
2420
2421         pre_schedule(rq, prev);
2422
2423         if (unlikely(!rq->nr_running))
2424                 idle_balance(cpu, rq);
2425
2426         put_prev_task(rq, prev);
2427         next = pick_next_task(rq);
2428         clear_tsk_need_resched(prev);
2429         rq->skip_clock_update = 0;
2430
2431         if (likely(prev != next)) {
2432                 rq->nr_switches++;
2433                 rq->curr = next;
2434                 ++*switch_count;
2435
2436                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2437                 /*
2438                  * The context switch have flipped the stack from under us
2439                  * and restored the local variables which were saved when
2440                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2441                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2442                  */
2443                 cpu = smp_processor_id();
2444                 rq = cpu_rq(cpu);
2445         } else
2446                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2447
2448         post_schedule(rq);
2449
2450         sched_preempt_enable_no_resched();
2451         if (need_resched())
2452                 goto need_resched;
2453 }
2454
2455 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2456 {
2457         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2458                 return;
2459         /*
2460          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2461          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2462          */
2463         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2464                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2465 }
2466
2467 asmlinkage void __sched schedule(void)
2468 {
2469         struct task_struct *tsk = current;
2470
2471         sched_submit_work(tsk);
2472         __schedule();
2473 }
2474 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2475
2476 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2477 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2478 {
2479         /*
2480          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2481          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2482          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2483          * we find a better solution.
2484          */
2485         user_exit();
2486         schedule();
2487         user_enter();
2488 }
2489 #endif
2490
2491 /**
2492  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2493  *
2494  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2495  */
2496 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2497 {
2498         sched_preempt_enable_no_resched();
2499         schedule();
2500         preempt_disable();
2501 }
2502
2503 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2504 /*
2505  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2506  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2507  * occur there and call schedule directly.
2508  */
2509 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2510 {
2511         struct thread_info *ti = current_thread_info();
2512
2513         /*
2514          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2515          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2516          */
2517         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
2518                 return;
2519
2520         do {
2521                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2522                 __schedule();
2523                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2524
2525                 /*
2526                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2527                  * between schedule and now.
2528                  */
2529                 barrier();
2530         } while (need_resched());
2531 }
2532 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2533
2534 /*
2535  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2536  * off of irq context.
2537  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2538  * protect us against recursive calling from irq.
2539  */
2540 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2541 {
2542         struct thread_info *ti = current_thread_info();
2543         enum ctx_state prev_state;
2544
2545         /* Catch callers which need to be fixed */
2546         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
2547
2548         prev_state = exception_enter();
2549
2550         do {
2551                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
2552                 local_irq_enable();
2553                 __schedule();
2554                 local_irq_disable();
2555                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
2556
2557                 /*
2558                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2559                  * between schedule and now.
2560                  */
2561                 barrier();
2562         } while (need_resched());
2563
2564         exception_exit(prev_state);
2565 }
2566
2567 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2568
2569 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2570                           void *key)
2571 {
2572         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2573 }
2574 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2575
2576 /*
2577  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
2578  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
2579  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
2580  *
2581  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
2582  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
2583  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
2584  */
2585 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2586                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
2587 {
2588         wait_queue_t *curr, *next;
2589
2590         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
2591                 unsigned flags = curr->flags;
2592
2593                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
2594                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
2595                         break;
2596         }
2597 }
2598
2599 /**
2600  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
2601  * @q: the waitqueue
2602  * @mode: which threads
2603  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2604  * @key: is directly passed to the wakeup function
2605  *
2606  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2607  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2608  */
2609 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2610                         int nr_exclusive, void *key)
2611 {
2612         unsigned long flags;
2613
2614         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2615         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
2616         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2617 }
2618 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
2619
2620 /*
2621  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
2622  */
2623 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
2624 {
2625         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
2626 }
2627 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
2628
2629 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
2630 {
2631         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
2632 }
2633 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
2634
2635 /**
2636  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
2637  * @q: the waitqueue
2638  * @mode: which threads
2639  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2640  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
2641  *
2642  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
2643  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
2644  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
2645  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
2646  *
2647  * On UP it can prevent extra preemption.
2648  *
2649  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2650  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2651  */
2652 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2653                         int nr_exclusive, void *key)
2654 {
2655         unsigned long flags;
2656         int wake_flags = WF_SYNC;
2657
2658         if (unlikely(!q))
2659                 return;
2660
2661         if (unlikely(!nr_exclusive))
2662                 wake_flags = 0;
2663
2664         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2665         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
2666         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2667 }
2668 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
2669
2670 /*
2671  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
2672  */
2673 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
2674 {
2675         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
2676 }
2677 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
2678
2679 /**
2680  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2681  * @x:  holds the state of this particular completion
2682  *
2683  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2684  * awakened in the same order in which they were queued.
2685  *
2686  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2687  *
2688  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2689  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2690  */
2691 void complete(struct completion *x)
2692 {
2693         unsigned long flags;
2694
2695         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2696         x->done++;
2697         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
2698         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2699 }
2700 EXPORT_SYMBOL(complete);
2701
2702 /**
2703  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2704  * @x:  holds the state of this particular completion
2705  *
2706  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2707  *
2708  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2709  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2710  */
2711 void complete_all(struct completion *x)
2712 {
2713         unsigned long flags;
2714
2715         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2716         x->done += UINT_MAX/2;
2717         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
2718         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2719 }
2720 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2721
2722 static inline long __sched
2723 do_wait_for_common(struct completion *x,
2724                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2725 {
2726         if (!x->done) {
2727                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2728
2729                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2730                 do {
2731                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2732                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2733                                 break;
2734                         }
2735                         __set_current_state(state);
2736                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2737                         timeout = action(timeout);
2738                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2739                 } while (!x->done && timeout);
2740                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2741                 if (!x->done)
2742                         return timeout;
2743         }
2744         x->done--;
2745         return timeout ?: 1;
2746 }
2747
2748 static inline long __sched
2749 __wait_for_common(struct completion *x,
2750                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2751 {
2752         might_sleep();
2753
2754         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2755         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2756         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2757         return timeout;
2758 }
2759
2760 static long __sched
2761 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2762 {
2763         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2764 }
2765
2766 static long __sched
2767 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2768 {
2769         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2770 }
2771
2772 /**
2773  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2774  * @x:  holds the state of this particular completion
2775  *
2776  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2777  * interruptible and there is no timeout.
2778  *
2779  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2780  * and interrupt capability. Also see complete().
2781  */
2782 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2783 {
2784         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2785 }
2786 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2787
2788 /**
2789  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2790  * @x:  holds the state of this particular completion
2791  * @timeout:  timeout value in jiffies
2792  *
2793  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2794  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2795  * interruptible.
2796  *
2797  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
2798  * jiffies left till timeout) if completed.
2799  */
2800 unsigned long __sched
2801 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2802 {
2803         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2804 }
2805 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2806
2807 /**
2808  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2809  * @x:  holds the state of this particular completion
2810  *
2811  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2812  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2813  * for IO.
2814  */
2815 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2816 {
2817         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2818 }
2819 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2820
2821 /**
2822  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2823  * @x:  holds the state of this particular completion
2824  * @timeout:  timeout value in jiffies
2825  *
2826  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2827  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2828  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2829  *
2830  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
2831  * jiffies left till timeout) if completed.
2832  */
2833 unsigned long __sched
2834 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2835 {
2836         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2837 }
2838 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2839
2840 /**
2841  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2842  * @x:  holds the state of this particular completion
2843  *
2844  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2845  * interruptible.
2846  *
2847  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2848  */
2849 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2850 {
2851         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2852         if (t == -ERESTARTSYS)
2853                 return t;
2854         return 0;
2855 }
2856 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2857
2858 /**
2859  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2860  * @x:  holds the state of this particular completion
2861  * @timeout:  timeout value in jiffies
2862  *
2863  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2864  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2865  *
2866  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
2867  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
2868  */
2869 long __sched
2870 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2871                                           unsigned long timeout)
2872 {
2873         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2874 }
2875 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2876
2877 /**
2878  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2879  * @x:  holds the state of this particular completion
2880  *
2881  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2882  * interrupted by a kill signal.
2883  *
2884  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2885  */
2886 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2887 {
2888         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2889         if (t == -ERESTARTSYS)
2890                 return t;
2891         return 0;
2892 }
2893 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
2894
2895 /**
2896  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
2897  * @x:  holds the state of this particular completion
2898  * @timeout:  timeout value in jiffies
2899  *
2900  * This waits for either a completion of a specific task to be
2901  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
2902  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
2903  *
2904  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
2905  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
2906  */
2907 long __sched
2908 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
2909                                      unsigned long timeout)
2910 {
2911         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
2912 }
2913 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
2914
2915 /**
2916  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
2917  *      @x:     completion structure
2918  *
2919  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
2920  *               1 if a decrement succeeded.
2921  *
2922  *      If a completion is being used as a counting completion,
2923  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
2924  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
2925  *      is protecting is not available.
2926  */
2927 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
2928 {
2929         unsigned long flags;
2930         int ret = 1;
2931
2932         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2933         if (!x->done)
2934                 ret = 0;
2935         else
2936                 x->done--;
2937         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2938         return ret;
2939 }
2940 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
2941
2942 /**
2943  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
2944  *      @x:     completion structure
2945  *
2946  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
2947  *               1 if there are no waiters.
2948  *
2949  */
2950 bool completion_done(struct completion *x)
2951 {
2952         unsigned long flags;
2953         int ret = 1;
2954
2955         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2956         if (!x->done)
2957                 ret = 0;
2958         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2959         return ret;
2960 }
2961 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
2962
2963 static long __sched
2964 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2965 {
2966         unsigned long flags;
2967         wait_queue_t wait;
2968
2969         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2970
2971         __set_current_state(state);
2972
2973         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2974         __add_wait_queue(q, &wait);
2975         spin_unlock(&q->lock);
2976         timeout = schedule_timeout(timeout);
2977         spin_lock_irq(&q->lock);
2978         __remove_wait_queue(q, &wait);
2979         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2980
2981         return timeout;
2982 }
2983
2984 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2985 {
2986         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2987 }
2988 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2989
2990 long __sched
2991 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2992 {
2993         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2994 }
2995 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2996
2997 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2998 {
2999         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3000 }
3001 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3002
3003 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3004 {
3005         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3006 }
3007 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3008
3009 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3010
3011 /*
3012  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3013  * @p: task
3014  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3015  *
3016  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3017  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3018  *
3019  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3020  */
3021 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3022 {
3023         int oldprio, on_rq, running;
3024         struct rq *rq;
3025         const struct sched_class *prev_class;
3026
3027         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3028
3029         rq = __task_rq_lock(p);
3030
3031         /*
3032          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3033          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3034          *
3035          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3036          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3037          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3038          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3039          * with interrupts disabled and will complete the lock
3040          * protected section without being interrupted. So there is no
3041          * real need to boost.
3042          */
3043         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3044                 WARN_ON(p != rq->curr);
3045                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3046                 goto out_unlock;
3047         }
3048
3049         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3050         oldprio = p->prio;
3051         prev_class = p->sched_class;
3052         on_rq = p->on_rq;
3053         running = task_current(rq, p);
3054         if (on_rq)
3055                 dequeue_task(rq, p, 0);
3056         if (running)
3057                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3058
3059         if (rt_prio(prio))
3060                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3061         else
3062                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3063
3064         p->prio = prio;
3065
3066         if (running)
3067                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3068         if (on_rq)
3069                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3070
3071         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3072 out_unlock:
3073         __task_rq_unlock(rq);
3074 }
3075 #endif
3076 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3077 {
3078         int old_prio, delta, on_rq;
3079         unsigned long flags;
3080         struct rq *rq;
3081
3082         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3083                 return;
3084         /*
3085          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3086          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3087          */
3088         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3089         /*
3090          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3091          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3092          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3093          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3094          */
3095         if (task_has_rt_policy(p)) {
3096                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3097                 goto out_unlock;
3098         }
3099         on_rq = p->on_rq;
3100         if (on_rq)
3101                 dequeue_task(rq, p, 0);
3102
3103         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3104         set_load_weight(p);
3105         old_prio = p->prio;
3106         p->prio = effective_prio(p);
3107         delta = p->prio - old_prio;
3108
3109         if (on_rq) {
3110                 enqueue_task(rq, p, 0);
3111                 /*
3112                  * If the task increased its priority or is running and
3113                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3114                  */
3115                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3116                         resched_task(rq->curr);
3117         }
3118 out_unlock:
3119         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3120 }
3121 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3122
3123 /*
3124  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3125  * @p: task
3126  * @nice: nice value
3127  */
3128 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3129 {
3130         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3131         int nice_rlim = 20 - nice;
3132
3133         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3134                 capable(CAP_SYS_NICE));
3135 }
3136
3137 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3138
3139 /*
3140  * sys_nice - change the priority of the current process.
3141  * @increment: priority increment
3142  *
3143  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3144  * does similar things.
3145  */
3146 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3147 {
3148         long nice, retval;
3149
3150         /*
3151          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3152          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3153          * and we have a single winner.
3154          */
3155         if (increment < -40)
3156                 increment = -40;
3157         if (increment > 40)
3158                 increment = 40;
3159
3160         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3161         if (nice < -20)
3162                 nice = -20;
3163         if (nice > 19)
3164                 nice = 19;
3165
3166         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3167                 return -EPERM;
3168
3169         retval = security_task_setnice(current, nice);
3170         if (retval)
3171                 return retval;
3172
3173         set_user_nice(current, nice);
3174         return 0;
3175 }
3176
3177 #endif
3178
3179 /**
3180  * task_prio - return the priority value of a given task.
3181  * @p: the task in question.
3182  *
3183  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3184  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3185  * around 0, value goes from -16 to +15.
3186  */
3187 int task_prio(const struct task_struct *p)
3188 {
3189         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3190 }
3191
3192 /**
3193  * task_nice - return the nice value of a given task.
3194  * @p: the task in question.
3195  */
3196 int task_nice(const struct task_struct *p)
3197 {
3198         return TASK_NICE(p);
3199 }
3200 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3201
3202 /**
3203  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3204  * @cpu: the processor in question.
3205  */
3206 int idle_cpu(int cpu)
3207 {
3208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3209
3210         if (rq->curr != rq->idle)
3211                 return 0;
3212
3213         if (rq->nr_running)
3214                 return 0;
3215
3216 #ifdef CONFIG_SMP
3217         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3218                 return 0;
3219 #endif
3220
3221         return 1;
3222 }
3223
3224 /**
3225  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3226  * @cpu: the processor in question.
3227  */
3228 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3229 {
3230         return cpu_rq(cpu)->idle;
3231 }
3232
3233 /**
3234  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3235  * @pid: the pid in question.
3236  */
3237 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3238 {
3239         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3240 }
3241
3242 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3243 static void
3244 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3245 {
3246         p->policy = policy;
3247         p->rt_priority = prio;
3248         p->normal_prio = normal_prio(p);
3249         /* we are holding p->pi_lock already */
3250         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3251         if (rt_prio(p->prio))
3252                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3253         else
3254                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3255         set_load_weight(p);
3256 }
3257
3258 /*
3259  * check the target process has a UID that matches the current process's
3260  */
3261 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3262 {
3263         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3264         bool match;
3265
3266         rcu_read_lock();
3267         pcred = __task_cred(p);
3268         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3269                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3270         rcu_read_unlock();
3271         return match;
3272 }
3273
3274 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3275                                 const struct sched_param *param, bool user)
3276 {
3277         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3278         unsigned long flags;
3279         const struct sched_class *prev_class;
3280         struct rq *rq;
3281         int reset_on_fork;
3282
3283         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3284         BUG_ON(in_interrupt());
3285 recheck:
3286         /* double check policy once rq lock held */
3287         if (policy < 0) {
3288                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3289                 policy = oldpolicy = p->policy;
3290         } else {
3291                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3292                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3293
3294                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3295                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3296                                 policy != SCHED_IDLE)
3297                         return -EINVAL;
3298         }
3299
3300         /*
3301          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3302          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3303          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3304          */
3305         if (param->sched_priority < 0 ||
3306             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3307             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3308                 return -EINVAL;
3309         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3310                 return -EINVAL;
3311
3312         /*
3313          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3314          */
3315         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3316                 if (rt_policy(policy)) {
3317                         unsigned long rlim_rtprio =
3318                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3319
3320                         /* can't set/change the rt policy */
3321                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3322                                 return -EPERM;
3323
3324                         /* can't increase priority */
3325                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3326                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3327                                 return -EPERM;
3328                 }
3329
3330                 /*
3331                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3332                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3333                  */
3334                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3335                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3336                                 return -EPERM;
3337                 }
3338
3339                 /* can't change other user's priorities */
3340                 if (!check_same_owner(p))
3341                         return -EPERM;
3342
3343                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3344                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3345                         return -EPERM;
3346         }
3347
3348         if (user) {
3349                 retval = security_task_setscheduler(p);
3350                 if (retval)
3351                         return retval;
3352         }
3353
3354         /*
3355          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3356          * changing the priority of the task:
3357          *
3358          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3359          * runqueue lock must be held.
3360          */
3361         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3362
3363         /*
3364          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3365          */
3366         if (p == rq->stop) {
3367                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3368                 return -EINVAL;
3369         }
3370
3371         /*
3372          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3373          */
3374         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3375                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3376                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3377                 return 0;
3378         }
3379
3380 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3381         if (user) {
3382                 /*
3383                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3384                  * assigned.
3385                  */
3386                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3387                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3388                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3389                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3390                         return -EPERM;
3391                 }
3392         }
3393 #endif
3394
3395         /* recheck policy now with rq lock held */
3396         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3397                 policy = oldpolicy = -1;
3398                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3399                 goto recheck;
3400         }
3401         on_rq = p->on_rq;
3402         running = task_current(rq, p);
3403         if (on_rq)
3404                 dequeue_task(rq, p, 0);
3405         if (running)
3406                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3407
3408         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3409
3410         oldprio = p->prio;
3411         prev_class = p->sched_class;
3412         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3413
3414         if (running)
3415                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3416         if (on_rq)
3417                 enqueue_task(rq, p, 0);
3418
3419         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3420         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3421
3422         rt_mutex_adjust_pi(p);
3423
3424         return 0;
3425 }
3426
3427 /**
3428  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3429  * @p: the task in question.
3430  * @policy: new policy.
3431  * @param: structure containing the new RT priority.
3432  *
3433  * NOTE that the task may be already dead.
3434  */
3435 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3436                        const struct sched_param *param)
3437 {
3438         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3439 }
3440 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3441
3442 /**
3443  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3444  * @p: the task in question.
3445  * @policy: new policy.
3446  * @param: structure containing the new RT priority.
3447  *
3448  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3449  * current context has permission.  For example, this is needed in
3450  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3451  * but our caller might not have that capability.
3452  */
3453 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3454                                const struct sched_param *param)
3455 {
3456         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3457 }
3458
3459 static int
3460 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3461 {
3462         struct sched_param lparam;
3463         struct task_struct *p;
3464         int retval;
3465
3466         if (!param || pid < 0)
3467                 return -EINVAL;
3468         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3469                 return -EFAULT;
3470
3471         rcu_read_lock();
3472         retval = -ESRCH;
3473         p = find_process_by_pid(pid);
3474         if (p != NULL)
3475                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3476         rcu_read_unlock();
3477
3478         return retval;
3479 }
3480
3481 /**
3482  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3483  * @pid: the pid in question.
3484  * @policy: new policy.
3485  * @param: structure containing the new RT priority.
3486  */
3487 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3488                 struct sched_param __user *, param)
3489 {
3490         /* negative values for policy are not valid */
3491         if (policy < 0)
3492                 return -EINVAL;
3493
3494         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3495 }
3496
3497 /**
3498  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3499  * @pid: the pid in question.
3500  * @param: structure containing the new RT priority.
3501  */
3502 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3503 {
3504         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3505 }
3506
3507 /**
3508  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3509  * @pid: the pid in question.
3510  */
3511 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3512 {
3513         struct task_struct *p;
3514         int retval;
3515
3516         if (pid < 0)
3517                 return -EINVAL;
3518
3519         retval = -ESRCH;
3520         rcu_read_lock();
3521         p = find_process_by_pid(pid);
3522         if (p) {
3523                 retval = security_task_getscheduler(p);
3524                 if (!retval)
3525                         retval = p->policy
3526                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3527         }
3528         rcu_read_unlock();
3529         return retval;
3530 }
3531
3532 /**
3533  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3534  * @pid: the pid in question.
3535  * @param: structure containing the RT priority.
3536  */
3537 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3538 {
3539         struct sched_param lp;
3540         struct task_struct *p;
3541         int retval;
3542
3543         if (!param || pid < 0)
3544                 return -EINVAL;
3545
3546         rcu_read_lock();
3547         p = find_process_by_pid(pid);
3548         retval = -ESRCH;
3549         if (!p)
3550                 goto out_unlock;
3551
3552         retval = security_task_getscheduler(p);
3553         if (retval)
3554                 goto out_unlock;
3555
3556         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3557         rcu_read_unlock();
3558
3559         /*
3560          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3561          */
3562         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3563
3564         return retval;
3565
3566 out_unlock:
3567         rcu_read_unlock();
3568         return retval;
3569 }
3570
3571 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3572 {
3573         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3574         struct task_struct *p;
3575         int retval;
3576
3577         get_online_cpus();
3578         rcu_read_lock();
3579
3580         p = find_process_by_pid(pid);
3581         if (!p) {
3582                 rcu_read_unlock();
3583                 put_online_cpus();
3584                 return -ESRCH;
3585         }
3586
3587         /* Prevent p going away */
3588         get_task_struct(p);
3589         rcu_read_unlock();
3590
3591         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3592                 retval = -EINVAL;
3593                 goto out_put_task;
3594         }
3595         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3596                 retval = -ENOMEM;
3597                 goto out_put_task;
3598         }
3599         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3600                 retval = -ENOMEM;
3601                 goto out_free_cpus_allowed;
3602         }
3603         retval = -EPERM;
3604         if (!check_same_owner(p)) {
3605                 rcu_read_lock();
3606                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3607                         rcu_read_unlock();
3608                         goto out_unlock;
3609                 }
3610                 rcu_read_unlock();
3611         }
3612
3613         retval = security_task_setscheduler(p);
3614         if (retval)
3615                 goto out_unlock;
3616
3617         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3618         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3619 again:
3620         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3621
3622         if (!retval) {
3623                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3624                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3625                         /*
3626                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3627                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3628                          * cpuset's cpus_allowed
3629                          */
3630                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3631                         goto again;
3632                 }
3633         }
3634 out_unlock:
3635         free_cpumask_var(new_mask);
3636 out_free_cpus_allowed:
3637         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3638 out_put_task:
3639         put_task_struct(p);
3640         put_online_cpus();
3641         return retval;
3642 }
3643
3644 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3645                              struct cpumask *new_mask)
3646 {
3647         if (len < cpumask_size())
3648                 cpumask_clear(new_mask);
3649         else if (len > cpumask_size())
3650                 len = cpumask_size();
3651
3652         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3653 }
3654
3655 /**
3656  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3657  * @pid: pid of the process
3658  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3659  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3660  */
3661 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3662                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3663 {
3664         cpumask_var_t new_mask;
3665         int retval;
3666
3667         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3668                 return -ENOMEM;
3669
3670         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3671         if (retval == 0)
3672                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3673         free_cpumask_var(new_mask);
3674         return retval;
3675 }
3676
3677 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3678 {
3679         struct task_struct *p;
3680         unsigned long flags;
3681         int retval;
3682
3683         get_online_cpus();
3684         rcu_read_lock();
3685
3686         retval = -ESRCH;
3687         p = find_process_by_pid(pid);
3688         if (!p)
3689                 goto out_unlock;
3690
3691         retval = security_task_getscheduler(p);
3692         if (retval)
3693                 goto out_unlock;
3694
3695         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3696         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
3697         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3698
3699 out_unlock:
3700         rcu_read_unlock();
3701         put_online_cpus();
3702
3703         return retval;
3704 }
3705
3706 /**
3707  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3708  * @pid: pid of the process
3709  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3710  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3711  */
3712 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3713                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3714 {
3715         int ret;
3716         cpumask_var_t mask;
3717
3718         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3719                 return -EINVAL;
3720         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3721                 return -EINVAL;
3722
3723         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3724                 return -ENOMEM;
3725
3726         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3727         if (ret == 0) {
3728                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3729
3730                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3731                         ret = -EFAULT;
3732                 else
3733                         ret = retlen;
3734         }
3735         free_cpumask_var(mask);
3736
3737         return ret;
3738 }
3739
3740 /**
3741  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3742  *
3743  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3744  * other threads running on this CPU then this function will return.
3745  */
3746 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3747 {
3748         struct rq *rq = this_rq_lock();
3749
3750         schedstat_inc(rq, yld_count);
3751         current->sched_class->yield_task(rq);
3752
3753         /*
3754          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3755          * no need to preempt or enable interrupts:
3756          */
3757         __release(rq->lock);
3758         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3759         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3760         sched_preempt_enable_no_resched();
3761
3762         schedule();
3763
3764         return 0;
3765 }
3766
3767 static inline int should_resched(void)
3768 {
3769         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
3770 }
3771
3772 static void __cond_resched(void)
3773 {
3774         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3775         __schedule();
3776         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3777 }
3778
3779 int __sched _cond_resched(void)
3780 {
3781         if (should_resched()) {
3782                 __cond_resched();
3783                 return 1;
3784         }
3785         return 0;
3786 }
3787 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3788
3789 /*
3790  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3791  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3792  *
3793  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3794  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3795  * spin_unlock(), once by hand).
3796  */
3797 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3798 {
3799         int resched = should_resched();
3800         int ret = 0;
3801
3802         lockdep_assert_held(lock);
3803
3804         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3805                 spin_unlock(lock);
3806                 if (resched)
3807                         __cond_resched();
3808                 else
3809                         cpu_relax();
3810                 ret = 1;
3811                 spin_lock(lock);
3812         }
3813         return ret;
3814 }
3815 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3816
3817 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3818 {
3819         BUG_ON(!in_softirq());
3820
3821         if (should_resched()) {
3822                 local_bh_enable();
3823                 __cond_resched();
3824                 local_bh_disable();
3825                 return 1;
3826         }
3827         return 0;
3828 }
3829 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3830
3831 /**
3832  * yield - yield the current processor to other threads.
3833  *
3834  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3835  *
3836  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3837  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3838  * it, its already broken.
3839  *
3840  * Typical broken usage is:
3841  *
3842  * while (!event)
3843  *      yield();
3844  *
3845  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3846  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3847  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3848  *
3849  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3850  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3851  * If you still want to use yield(), do not!
3852  */
3853 void __sched yield(void)
3854 {
3855         set_current_state(TASK_RUNNING);
3856         sys_sched_yield();
3857 }
3858 EXPORT_SYMBOL(yield);
3859
3860 /**
3861  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3862  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3863  * processor it's on.
3864  * @p: target task
3865  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3866  *
3867  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3868  * can't go away on us before we can do any checks.
3869  *
3870  * Returns:
3871  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
3872  *      false (0) if we failed to boost the target.
3873  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
3874  */
3875 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
3876 {
3877         struct task_struct *curr = current;
3878         struct rq *rq, *p_rq;
3879         unsigned long flags;
3880         int yielded = 0;
3881
3882         local_irq_save(flags);
3883         rq = this_rq();
3884
3885 again:
3886         p_rq = task_rq(p);
3887         /*
3888          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
3889          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
3890          */
3891         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
3892                 yielded = -ESRCH;
3893                 goto out_irq;
3894         }
3895
3896         double_rq_lock(rq, p_rq);
3897         while (task_rq(p) != p_rq) {
3898                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
3899                 goto again;
3900         }
3901
3902         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
3903                 goto out_unlock;
3904
3905         if (curr->sched_class != p->sched_class)
3906                 goto out_unlock;
3907
3908         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
3909                 goto out_unlock;
3910
3911         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
3912         if (yielded) {
3913                 schedstat_inc(rq, yld_count);
3914                 /*
3915                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
3916                  * fairness.
3917                  */
3918                 if (preempt && rq != p_rq)
3919                         resched_task(p_rq->curr);
3920         }
3921
3922 out_unlock:
3923         double_rq_unlock(rq, p_rq);
3924 out_irq:
3925         local_irq_restore(flags);
3926
3927         if (yielded > 0)
3928                 schedule();
3929
3930         return yielded;
3931 }
3932 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
3933
3934 /*
3935  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
3936  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
3937  */
3938 void __sched io_schedule(void)
3939 {
3940         struct rq *rq = raw_rq();
3941
3942         delayacct_blkio_start();
3943         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3944         blk_flush_plug(current);
3945         current->in_iowait = 1;
3946         schedule();
3947         current->in_iowait = 0;
3948         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3949         delayacct_blkio_end();
3950 }
3951 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
3952
3953 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
3954 {
3955         struct rq *rq = raw_rq();
3956         long ret;
3957
3958         delayacct_blkio_start();
3959         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3960         blk_flush_plug(current);
3961         current->in_iowait = 1;
3962         ret = schedule_timeout(timeout);
3963         current->in_iowait = 0;
3964         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3965         delayacct_blkio_end();
3966         return ret;
3967 }
3968
3969 /**
3970  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
3971  * @policy: scheduling class.
3972  *
3973  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
3974  * by a given scheduling class.
3975  */
3976 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
3977 {
3978         int ret = -EINVAL;
3979
3980         switch (policy) {
3981         case SCHED_FIFO:
3982         case SCHED_RR:
3983                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
3984                 break;
3985         case SCHED_NORMAL:
3986         case SCHED_BATCH:
3987         case SCHED_IDLE:
3988                 ret = 0;
3989                 break;
3990         }
3991         return ret;
3992 }
3993
3994 /**
3995  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
3996  * @policy: scheduling class.
3997  *
3998  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
3999  * by a given scheduling class.
4000  */
4001 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4002 {
4003         int ret = -EINVAL;
4004
4005         switch (policy) {
4006         case SCHED_FIFO:
4007         case SCHED_RR:
4008                 ret = 1;
4009                 break;
4010         case SCHED_NORMAL:
4011         case SCHED_BATCH:
4012         case SCHED_IDLE:
4013                 ret = 0;
4014         }
4015         return ret;
4016 }
4017
4018 /**
4019  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4020  * @pid: pid of the process.
4021  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4022  *
4023  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4024  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4025  */
4026 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4027                 struct timespec __user *, interval)
4028 {
4029         struct task_struct *p;
4030         unsigned int time_slice;
4031         unsigned long flags;
4032         struct rq *rq;
4033         int retval;
4034         struct timespec t;
4035
4036         if (pid < 0)
4037                 return -EINVAL;
4038
4039         retval = -ESRCH;
4040         rcu_read_lock();
4041         p = find_process_by_pid(pid);
4042         if (!p)
4043                 goto out_unlock;
4044
4045         retval = security_task_getscheduler(p);
4046         if (retval)
4047                 goto out_unlock;
4048
4049         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4050         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4051         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4052
4053         rcu_read_unlock();
4054         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4055         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4056         return retval;
4057
4058 out_unlock:
4059         rcu_read_unlock();
4060         return retval;
4061 }
4062
4063 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4064
4065 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4066 {
4067         unsigned long free = 0;
4068         int ppid;
4069         unsigned state;
4070
4071         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4072         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4073                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4074 #if BITS_PER_LONG == 32
4075         if (state == TASK_RUNNING)
4076                 printk(KERN_CONT " running  ");
4077         else
4078                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4079 #else
4080         if (state == TASK_RUNNING)
4081                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4082         else
4083                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4084 #endif
4085 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4086         free = stack_not_used(p);
4087 #endif
4088         rcu_read_lock();
4089         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4090         rcu_read_unlock();
4091         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4092                 task_pid_nr(p), ppid,
4093                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4094
4095         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4096         show_stack(p, NULL);
4097 }
4098
4099 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4100 {
4101         struct task_struct *g, *p;
4102
4103 #if BITS_PER_LONG == 32
4104         printk(KERN_INFO
4105                 "  task                PC stack   pid father\n");
4106 #else
4107         printk(KERN_INFO
4108                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4109 #endif
4110         rcu_read_lock();
4111         do_each_thread(g, p) {
4112                 /*
4113                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4114                  * console might take a lot of time:
4115                  */
4116                 touch_nmi_watchdog();
4117                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4118                         sched_show_task(p);
4119         } while_each_thread(g, p);
4120
4121         touch_all_softlockup_watchdogs();
4122
4123 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4124         sysrq_sched_debug_show();
4125 #endif
4126         rcu_read_unlock();
4127         /*
4128          * Only show locks if all tasks are dumped:
4129          */
4130         if (!state_filter)
4131                 debug_show_all_locks();
4132 }
4133
4134 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4135 {
4136         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4137 }
4138
4139 /**
4140  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4141  * @idle: task in question
4142  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4143  *
4144  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4145  * flag, to make booting more robust.
4146  */
4147 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4148 {
4149         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4150         unsigned long flags;
4151
4152         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4153
4154         __sched_fork(idle);
4155         idle->state = TASK_RUNNING;
4156         idle->se.exec_start = sched_clock();
4157
4158         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4159         /*
4160          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4161          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4162          * lockdep check in task_group() will fail.
4163          *
4164          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4165          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4166          *
4167          * Silence PROVE_RCU
4168          */
4169         rcu_read_lock();
4170         __set_task_cpu(idle, cpu);
4171         rcu_read_unlock();
4172
4173         rq->curr = rq->idle = idle;
4174 #if defined(CONFIG_SMP)
4175         idle->on_cpu = 1;
4176 #endif
4177         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4178
4179         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4180         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4181
4182         /*
4183          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4184          */
4185         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4186         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4187         vtime_init_idle(idle, cpu);
4188 #if defined(CONFIG_SMP)
4189         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4190 #endif
4191 }
4192
4193 #ifdef CONFIG_SMP
4194 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4195 {
4196         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4197                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4198
4199         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4200         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4201 }
4202
4203 /*
4204  * This is how migration works:
4205  *
4206  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4207  *    stop_one_cpu().
4208  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4209  *    off the CPU)
4210  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4211  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4212  *    it and puts it into the right queue.
4213  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4214  *    is done.
4215  */
4216
4217 /*
4218  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4219  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4220  * is removed from the allowed bitmask.
4221  *
4222  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4223  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4224  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4225  */
4226 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4227 {
4228         unsigned long flags;
4229         struct rq *rq;
4230         unsigned int dest_cpu;
4231         int ret = 0;
4232
4233         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4234
4235         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4236                 goto out;
4237
4238         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4239                 ret = -EINVAL;
4240                 goto out;
4241         }
4242
4243         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4244
4245         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4246         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4247                 goto out;
4248
4249         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4250         if (p->on_rq) {
4251                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4252                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4253                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4254                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4255                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4256                 return 0;
4257         }
4258 out:
4259         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4260
4261         return ret;
4262 }
4263 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4264
4265 /*
4266  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4267  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4268  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4269  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4270  *
4271  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4272  * as the task is no longer on this CPU.
4273  *
4274  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4275  */
4276 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4277 {
4278         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4279         int ret = 0;
4280
4281         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4282                 return ret;
4283
4284         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4285         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4286
4287         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4288         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4289         /* Already moved. */
4290         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4291                 goto done;
4292         /* Affinity changed (again). */
4293         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4294                 goto fail;
4295
4296         /*
4297          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4298          * placed properly.
4299          */
4300         if (p->on_rq) {
4301                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4302                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4303                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4304                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4305         }
4306 done:
4307         ret = 1;
4308 fail:
4309         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4310         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4311         return ret;
4312 }
4313
4314 /*
4315  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4316  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4317  * 'pushing' onto another runqueue.
4318  */
4319 static int migration_cpu_stop(void *data)
4320 {
4321         struct migration_arg *arg = data;
4322
4323         /*
4324          * The original target cpu might have gone down and we might
4325          * be on another cpu but it doesn't matter.
4326          */
4327         local_irq_disable();
4328         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4329         local_irq_enable();
4330         return 0;
4331 }
4332
4333 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4334
4335 /*
4336  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4337  * offline.
4338  */
4339 void idle_task_exit(void)
4340 {
4341         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4342
4343         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4344
4345         if (mm != &init_mm)
4346                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4347         mmdrop(mm);
4348 }
4349
4350 /*
4351  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4352  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4353  * nr_active count is stable.
4354  *
4355  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4356  */
4357 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4358 {
4359         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4360         if (delta)
4361                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4362 }
4363
4364 /*
4365  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4366  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4367  *
4368  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4369  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4370  * because of lock validation efforts.
4371  */
4372 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4373 {
4374         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4375         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4376         int dest_cpu;
4377
4378         /*
4379          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4380          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4381          *
4382          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4383          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4384          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4385          * done here.
4386          */
4387         rq->stop = NULL;
4388
4389         /*
4390          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4391          * class method both need to have an up-to-date
4392          * value of rq->clock[_task]
4393          */
4394         update_rq_clock(rq);
4395
4396         for ( ; ; ) {
4397                 /*
4398                  * There's this thread running, bail when that's the only
4399                  * remaining thread.
4400                  */
4401                 if (rq->nr_running == 1)
4402                         break;
4403
4404                 next = pick_next_task(rq);
4405                 BUG_ON(!next);
4406                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4407
4408                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4409                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4410                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4411
4412                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4413
4414                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4415         }
4416
4417         rq->stop = stop;
4418 }
4419
4420 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4421
4422 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4423
4424 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4425         {
4426                 .procname       = "sched_domain",
4427                 .mode           = 0555,
4428         },
4429         {}
4430 };
4431
4432 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4433         {
4434                 .procname       = "kernel",
4435                 .mode           = 0555,
4436                 .child          = sd_ctl_dir,
4437         },
4438         {}
4439 };
4440
4441 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4442 {
4443         struct ctl_table *entry =
4444                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4445
4446         return entry;
4447 }
4448
4449 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4450 {
4451         struct ctl_table *entry;
4452
4453         /*
4454          * In the intermediate directories, both the child directory and
4455          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4456          * will always be set. In the lowest directory the names are
4457          * static strings and all have proc handlers.
4458          */
4459         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4460                 if (entry->child)
4461                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4462                 if (entry->proc_handler == NULL)
4463                         kfree(entry->procname);
4464         }
4465
4466         kfree(*tablep);
4467         *tablep = NULL;
4468 }
4469
4470 static int min_load_idx = 0;
4471 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4472
4473 static void
4474 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4475                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4476                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4477                 bool load_idx)
4478 {
4479         entry->procname = procname;
4480         entry->data = data;
4481         entry->maxlen = maxlen;
4482         entry->mode = mode;
4483         entry->proc_handler = proc_handler;
4484
4485         if (load_idx) {
4486                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4487                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4488         }
4489 }
4490
4491 static struct ctl_table *
4492 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4493 {
4494         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4495
4496         if (table == NULL)
4497                 return NULL;
4498
4499         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4500                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4501         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4502                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4503         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4504                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4505         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4506                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4507         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4508                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4509         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4510                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4511         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4512                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4513         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4514                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4515         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4516                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4517         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4518                 &sd->cache_nice_tries,
4519                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4520         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4521                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4522         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4523                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4524         /* &table[12] is terminator */
4525
4526         return table;
4527 }
4528
4529 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4530 {
4531         struct ctl_table *entry, *table;
4532         struct sched_domain *sd;
4533         int domain_num = 0, i;
4534         char buf[32];
4535
4536         for_each_domain(cpu, sd)
4537                 domain_num++;
4538         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4539         if (table == NULL)
4540                 return NULL;
4541
4542         i = 0;
4543         for_each_domain(cpu, sd) {
4544                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4545                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4546                 entry->mode = 0555;
4547                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4548                 entry++;
4549                 i++;
4550         }
4551         return table;
4552 }
4553
4554 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4555 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4556 {
4557         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4558         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4559         char buf[32];
4560
4561         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4562         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4563
4564         if (entry == NULL)
4565                 return;
4566
4567         for_each_possible_cpu(i) {
4568                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4569                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4570                 entry->mode = 0555;
4571                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4572                 entry++;
4573         }
4574
4575         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4576         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4577 }
4578
4579 /* may be called multiple times per register */
4580 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4581 {
4582         if (sd_sysctl_header)
4583                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4584         sd_sysctl_header = NULL;
4585         if (sd_ctl_dir[0].child)
4586                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4587 }
4588 #else
4589 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4590 {
4591 }
4592 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4593 {
4594 }
4595 #endif
4596
4597 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4598 {
4599         if (!rq->online) {
4600                 const struct sched_class *class;
4601
4602                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4603                 rq->online = 1;
4604
4605                 for_each_class(class) {
4606                         if (class->rq_online)
4607                                 class->rq_online(rq);
4608                 }
4609         }
4610 }
4611
4612 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4613 {
4614         if (rq->online) {
4615                 const struct sched_class *class;
4616
4617                 for_each_class(class) {
4618                         if (class->rq_offline)
4619                                 class->rq_offline(rq);
4620                 }
4621
4622                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4623                 rq->online = 0;
4624         }
4625 }
4626
4627 /*
4628  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4629  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4630  */
4631 static int __cpuinit
4632 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4633 {
4634         int cpu = (long)hcpu;
4635         unsigned long flags;
4636         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4637
4638         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4639
4640         case CPU_UP_PREPARE:
4641                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4642                 break;
4643
4644         case CPU_ONLINE:
4645                 /* Update our root-domain */
4646                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4647                 if (rq->rd) {
4648                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4649
4650                         set_rq_online(rq);
4651                 }
4652                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4653                 break;
4654
4655 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4656         case CPU_DYING:
4657                 sched_ttwu_pending();
4658                 /* Update our root-domain */
4659                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4660                 if (rq->rd) {
4661                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4662                         set_rq_offline(rq);
4663                 }
4664                 migrate_tasks(cpu);
4665                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4666                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4667                 break;
4668
4669         case CPU_DEAD:
4670                 calc_load_migrate(rq);
4671                 break;
4672 #endif
4673         }
4674
4675         update_max_interval();
4676
4677         return NOTIFY_OK;
4678 }
4679
4680 /*
4681  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4682  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4683  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4684  */
4685 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
4686         .notifier_call = migration_call,
4687         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4688 };
4689
4690 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4691                                       unsigned long action, void *hcpu)
4692 {
4693         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4694         case CPU_STARTING:
4695         case CPU_DOWN_FAILED:
4696                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4697                 return NOTIFY_OK;
4698         default:
4699                 return NOTIFY_DONE;
4700         }
4701 }
4702
4703 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4704                                         unsigned long action, void *hcpu)
4705 {
4706         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4707         case CPU_DOWN_PREPARE:
4708                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4709                 return NOTIFY_OK;
4710         default:
4711                 return NOTIFY_DONE;
4712         }
4713 }
4714
4715 static int __init migration_init(void)
4716 {
4717         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4718         int err;
4719
4720         /* Initialize migration for the boot CPU */
4721         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4722         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4723         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4724         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4725
4726         /* Register cpu active notifiers */
4727         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4728         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4729
4730         return 0;
4731 }
4732 early_initcall(migration_init);
4733 #endif
4734
4735 #ifdef CONFIG_SMP
4736
4737 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4738
4739 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4740
4741 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4742
4743 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4744 {
4745         sched_debug_enabled = 1;
4746
4747         return 0;
4748 }
4749 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4750
4751 static inline bool sched_debug(void)
4752 {
4753         return sched_debug_enabled;
4754 }
4755
4756 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4757                                   struct cpumask *groupmask)
4758 {
4759         struct sched_group *group = sd->groups;
4760         char str[256];
4761
4762         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4763         cpumask_clear(groupmask);
4764
4765         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4766
4767         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4768                 printk("does not load-balance\n");
4769                 if (sd->parent)
4770                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4771                                         " has parent");
4772                 return -1;
4773         }
4774
4775         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4776
4777         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4778                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4779                                 "CPU%d\n", cpu);
4780         }
4781         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4782                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4783                                 " CPU%d\n", cpu);
4784         }
4785
4786         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4787         do {
4788                 if (!group) {
4789                         printk("\n");
4790                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4791                         break;
4792                 }
4793
4794                 /*
4795                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4796                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4797                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4798                  */
4799                 if (!group->sgp->power_orig) {
4800                         printk(KERN_CONT "\n");
4801                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4802                                         "set\n");
4803                         break;
4804                 }
4805
4806                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4807                         printk(KERN_CONT "\n");
4808                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4809                         break;
4810                 }
4811
4812                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4813                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4814                         printk(KERN_CONT "\n");
4815                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4816                         break;
4817                 }
4818
4819                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4820
4821                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4822
4823                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4824                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4825                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4826                                 group->sgp->power);
4827                 }
4828
4829                 group = group->next;
4830         } while (group != sd->groups);
4831         printk(KERN_CONT "\n");
4832
4833         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4834                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4835
4836         if (sd->parent &&
4837             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4838                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4839                         "of domain->span\n");
4840         return 0;
4841 }
4842
4843 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4844 {
4845         int level = 0;
4846
4847         if (!sched_debug_enabled)
4848                 return;
4849
4850         if (!sd) {
4851                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4852                 return;
4853         }
4854
4855         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4856
4857         for (;;) {
4858                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
4859                         break;
4860                 level++;
4861                 sd = sd->parent;
4862                 if (!sd)
4863                         break;
4864         }
4865 }
4866 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
4867 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
4868 static inline bool sched_debug(void)
4869 {
4870         return false;
4871 }
4872 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4873
4874 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
4875 {
4876         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
4877                 return 1;
4878
4879         /* Following flags need at least 2 groups */
4880         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
4881                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
4882                          SD_BALANCE_FORK |
4883                          SD_BALANCE_EXEC |
4884                          SD_SHARE_CPUPOWER |
4885                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
4886                 if (sd->groups != sd->groups->next)
4887                         return 0;
4888         }
4889
4890         /* Following flags don't use groups */
4891         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
4892                 return 0;
4893
4894         return 1;
4895 }
4896
4897 static int
4898 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
4899 {
4900         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
4901
4902         if (sd_degenerate(parent))
4903                 return 1;
4904
4905         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
4906                 return 0;
4907
4908         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
4909         if (parent->groups == parent->groups->next) {
4910                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
4911                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
4912                                 SD_BALANCE_FORK |
4913                                 SD_BALANCE_EXEC |
4914                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
4915                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
4916                 if (nr_node_ids == 1)
4917                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
4918         }
4919         if (~cflags & pflags)
4920                 return 0;
4921
4922         return 1;
4923 }
4924
4925 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
4926 {
4927         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
4928
4929         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
4930         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4931         free_cpumask_var(rd->online);
4932         free_cpumask_var(rd->span);
4933         kfree(rd);
4934 }
4935
4936 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
4937 {
4938         struct root_domain *old_rd = NULL;
4939         unsigned long flags;
4940
4941         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4942
4943         if (rq->rd) {
4944                 old_rd = rq->rd;
4945
4946                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
4947                         set_rq_offline(rq);
4948
4949                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
4950
4951                 /*
4952                  * If we dont want to free the old_rt yet then
4953                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
4954                  * in this function:
4955                  */
4956                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
4957                         old_rd = NULL;
4958         }
4959
4960         atomic_inc(&rd->refcount);
4961         rq->rd = rd;
4962
4963         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
4964         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
4965                 set_rq_online(rq);
4966
4967         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4968
4969         if (old_rd)
4970                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
4971 }
4972
4973 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
4974 {
4975         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
4976
4977         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
4978                 goto out;
4979         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
4980                 goto free_span;
4981         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
4982                 goto free_online;
4983
4984         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
4985                 goto free_rto_mask;
4986         return 0;
4987
4988 free_rto_mask:
4989         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4990 free_online:
4991         free_cpumask_var(rd->online);
4992 free_span:
4993         free_cpumask_var(rd->span);
4994 out:
4995         return -ENOMEM;
4996 }
4997
4998 /*
4999  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5000  * members (mimicking the global state we have today).
5001  */
5002 struct root_domain def_root_domain;
5003
5004 static void init_defrootdomain(void)
5005 {
5006         init_rootdomain(&def_root_domain);
5007
5008         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5009 }
5010
5011 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5012 {
5013         struct root_domain *rd;
5014
5015         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5016         if (!rd)
5017                 return NULL;
5018
5019         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5020                 kfree(rd);
5021                 return NULL;
5022         }
5023
5024         return rd;
5025 }
5026
5027 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5028 {
5029         struct sched_group *tmp, *first;
5030
5031         if (!sg)
5032                 return;
5033
5034         first = sg;
5035         do {
5036                 tmp = sg->next;
5037
5038                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5039                         kfree(sg->sgp);
5040
5041                 kfree(sg);
5042                 sg = tmp;
5043         } while (sg != first);
5044 }
5045
5046 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5047 {
5048         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5049
5050         /*
5051          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5052          * nuke them all.
5053          */
5054         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5055                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5056         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5057                 kfree(sd->groups->sgp);
5058                 kfree(sd->groups);
5059         }
5060         kfree(sd);
5061 }
5062
5063 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5064 {
5065         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5066 }
5067
5068 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5069 {
5070         for (; sd; sd = sd->parent)
5071                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5072 }
5073
5074 /*
5075  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5076  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5077  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5078  *
5079  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5080  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5081  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5082  */
5083 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5084 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5085
5086 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5087 {
5088         struct sched_domain *sd;
5089         int id = cpu;
5090
5091         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5092         if (sd)
5093                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5094
5095         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5096         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5097 }
5098
5099 /*
5100  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5101  * hold the hotplug lock.
5102  */
5103 static void
5104 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5105 {
5106         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5107         struct sched_domain *tmp;
5108
5109         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5110         for (tmp = sd; tmp; ) {
5111                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5112                 if (!parent)
5113                         break;
5114
5115                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5116                         tmp->parent = parent->parent;
5117                         if (parent->parent)
5118                                 parent->parent->child = tmp;
5119                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5120                 } else
5121                         tmp = tmp->parent;
5122         }
5123
5124         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5125                 tmp = sd;
5126                 sd = sd->parent;
5127                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5128                 if (sd)
5129                         sd->child = NULL;
5130         }
5131
5132         sched_domain_debug(sd, cpu);
5133
5134         rq_attach_root(rq, rd);
5135         tmp = rq->sd;
5136         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5137         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5138
5139         update_top_cache_domain(cpu);
5140 }
5141
5142 /* cpus with isolated domains */
5143 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5144
5145 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5146 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5147 {
5148         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5149         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5150         return 1;
5151 }
5152
5153 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5154
5155 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5156 {
5157         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5158 }
5159
5160 struct sd_data {
5161         struct sched_domain **__percpu sd;
5162         struct sched_group **__percpu sg;
5163         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5164 };
5165
5166 struct s_data {
5167         struct sched_domain ** __percpu sd;
5168         struct root_domain      *rd;
5169 };
5170
5171 enum s_alloc {
5172         sa_rootdomain,
5173         sa_sd,
5174         sa_sd_storage,
5175         sa_none,
5176 };
5177
5178 struct sched_domain_topology_level;
5179
5180 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5181 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5182
5183 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5184
5185 struct sched_domain_topology_level {
5186         sched_domain_init_f init;
5187         sched_domain_mask_f mask;
5188         int                 flags;
5189         int                 numa_level;
5190         struct sd_data      data;
5191 };
5192
5193 /*
5194  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5195  * domain traversal.
5196  *
5197  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5198  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5199  * range.
5200  *
5201  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5202  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5203  * cpu they're built on, so check that.
5204  *
5205  */
5206 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5207 {
5208         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5209         struct sd_data *sdd = sd->private;
5210         struct sched_domain *sibling;
5211         int i;
5212
5213         for_each_cpu(i, span) {
5214                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5215                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5216                         continue;
5217
5218                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5219         }
5220 }
5221
5222 /*
5223  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5224  * of this group that's also in the iteration mask.
5225  */
5226 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5227 {
5228         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5229 }
5230
5231 static int
5232 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5233 {
5234         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5235         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5236         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5237         struct sd_data *sdd = sd->private;
5238         struct sched_domain *child;
5239         int i;
5240
5241         cpumask_clear(covered);
5242
5243         for_each_cpu(i, span) {
5244                 struct cpumask *sg_span;
5245
5246                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5247                         continue;
5248
5249                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5250
5251                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5252                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5253                         continue;
5254
5255                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5256                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5257
5258                 if (!sg)
5259                         goto fail;
5260
5261                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5262                 if (child->child) {
5263                         child = child->child;
5264                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5265                 } else
5266                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5267
5268                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5269
5270                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5271                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5272                         build_group_mask(sd, sg);
5273
5274                 /*
5275                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5276                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5277                  * die on a /0 trap.
5278                  */
5279                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5280
5281                 /*
5282                  * Make sure the first group of this domain contains the
5283                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5284                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5285                  */
5286                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5287                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5288                         groups = sg;
5289
5290                 if (!first)
5291                         first = sg;
5292                 if (last)
5293                         last->next = sg;
5294                 last = sg;
5295                 last->next = first;
5296         }
5297         sd->groups = groups;
5298
5299         return 0;
5300
5301 fail:
5302         free_sched_groups(first, 0);
5303
5304         return -ENOMEM;
5305 }
5306
5307 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5308 {
5309         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5310         struct sched_domain *child = sd->child;
5311
5312         if (child)
5313                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5314
5315         if (sg) {
5316                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5317                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5318                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5319         }
5320
5321         return cpu;
5322 }
5323
5324 /*
5325  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5326  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5327  * and ->cpu_power to 0.
5328  *
5329  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5330  */
5331 static int
5332 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5333 {
5334         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5335         struct sd_data *sdd = sd->private;
5336         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5337         struct cpumask *covered;
5338         int i;
5339
5340         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5341         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5342
5343         if (cpu != cpumask_first(span))
5344                 return 0;
5345
5346         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5347         covered = sched_domains_tmpmask;
5348
5349         cpumask_clear(covered);
5350
5351         for_each_cpu(i, span) {
5352                 struct sched_group *sg;
5353                 int group, j;
5354
5355                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5356                         continue;
5357
5358                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5359                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5360                 sg->sgp->power = 0;
5361                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5362
5363                 for_each_cpu(j, span) {
5364                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5365                                 continue;
5366
5367                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5368                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5369                 }
5370
5371                 if (!first)
5372                         first = sg;
5373                 if (last)
5374                         last->next = sg;
5375                 last = sg;
5376         }
5377         last->next = first;
5378
5379         return 0;
5380 }
5381
5382 /*
5383  * Initialize sched groups cpu_power.
5384  *
5385  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5386  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5387  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5388  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5389  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5390  * less cpu_power.
5391  */
5392 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5393 {
5394         struct sched_group *sg = sd->groups;
5395
5396         WARN_ON(!sg);
5397
5398         do {
5399                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5400                 sg = sg->next;
5401         } while (sg != sd->groups);
5402
5403         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5404                 return;
5405
5406         update_group_power(sd, cpu);
5407         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5408 }
5409
5410 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5411 {
5412        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5413 }
5414
5415 /*
5416  * Initializers for schedule domains
5417  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5418  */
5419
5420 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5421 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5422 #else
5423 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5424 #endif
5425
5426 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5427 static noinline struct sched_domain *                                   \
5428 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5429 {                                                                       \
5430         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5431         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5432         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5433         sd->private = &tl->data;                                        \
5434         return sd;                                                      \
5435 }
5436
5437 SD_INIT_FUNC(CPU)
5438 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5439  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5440 #endif
5441 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5442  SD_INIT_FUNC(MC)
5443 #endif
5444 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5445  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5446 #endif
5447
5448 static int default_relax_domain_level = -1;
5449 int sched_domain_level_max;
5450
5451 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5452 {
5453         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5454                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5455
5456         return 1;
5457 }
5458 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5459
5460 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5461                                  struct sched_domain_attr *attr)
5462 {
5463         int request;
5464
5465         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5466                 if (default_relax_domain_level < 0)
5467                         return;
5468                 else
5469                         request = default_relax_domain_level;
5470         } else
5471                 request = attr->relax_domain_level;
5472         if (request < sd->level) {
5473                 /* turn off idle balance on this domain */
5474                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5475         } else {
5476                 /* turn on idle balance on this domain */
5477                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5478         }
5479 }
5480
5481 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5482 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5483
5484 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5485                                  const struct cpumask *cpu_map)
5486 {
5487         switch (what) {
5488         case sa_rootdomain:
5489                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5490                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5491         case sa_sd:
5492                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5493         case sa_sd_storage:
5494                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5495         case sa_none:
5496                 break;
5497         }
5498 }
5499
5500 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5501                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5502 {
5503         memset(d, 0, sizeof(*d));
5504
5505         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5506                 return sa_sd_storage;
5507         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5508         if (!d->sd)
5509                 return sa_sd_storage;
5510         d->rd = alloc_rootdomain();
5511         if (!d->rd)
5512                 return sa_sd;
5513         return sa_rootdomain;
5514 }
5515
5516 /*
5517  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5518  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5519  * will not free the data we're using.
5520  */
5521 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5522 {
5523         struct sd_data *sdd = sd->private;
5524
5525         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5526         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5527
5528         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5529                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5530
5531         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5532                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5533 }
5534
5535 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5536 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5537 {
5538         return topology_thread_cpumask(cpu);
5539 }
5540 #endif
5541
5542 /*
5543  * Topology list, bottom-up.
5544  */
5545 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5546 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5547         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5548 #endif
5549 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5550         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5551 #endif
5552 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5553         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5554 #endif
5555         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5556         { NULL, },
5557 };
5558
5559 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5560
5561 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5562         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5563
5564 #ifdef CONFIG_NUMA
5565
5566 static int sched_domains_numa_levels;
5567 static int *sched_domains_numa_distance;
5568 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5569 static int sched_domains_curr_level;
5570
5571 static inline int sd_local_flags(int level)
5572 {
5573         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5574                 return 0;
5575
5576         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5577 }
5578
5579 static struct sched_domain *
5580 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5581 {
5582         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5583         int level = tl->numa_level;
5584         int sd_weight = cpumask_weight(
5585                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5586
5587         *sd = (struct sched_domain){
5588                 .min_interval           = sd_weight,
5589                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5590                 .busy_factor            = 32,
5591                 .imbalance_pct          = 125,
5592                 .cache_nice_tries       = 2,
5593                 .busy_idx               = 3,
5594                 .idle_idx               = 2,
5595                 .newidle_idx            = 0,
5596                 .wake_idx               = 0,
5597                 .forkexec_idx           = 0,
5598
5599                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5600                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5601                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5602                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5603                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5604                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5605                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5606                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5607                                         | 1*SD_SERIALIZE
5608                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5609                                         | sd_local_flags(level)
5610                                         ,
5611                 .last_balance           = jiffies,
5612                 .balance_interval       = sd_weight,
5613         };
5614         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5615         sd->private = &tl->data;
5616
5617         /*
5618          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5619          */
5620         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5621
5622         return sd;
5623 }
5624
5625 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5626 {
5627         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5628 }
5629
5630 static void sched_numa_warn(const char *str)
5631 {
5632         static int done = false;
5633         int i,j;
5634
5635         if (done)
5636                 return;
5637
5638         done = true;
5639
5640         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5641
5642         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5643                 printk(KERN_WARNING "  ");
5644                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5645                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5646                 printk(KERN_CONT "\n");
5647         }
5648         printk(KERN_WARNING "\n");
5649 }
5650
5651 static bool find_numa_distance(int distance)
5652 {
5653         int i;
5654
5655         if (distance == node_distance(0, 0))
5656                 return true;
5657
5658         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5659                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5660                         return true;
5661         }
5662
5663         return false;
5664 }
5665
5666 static void sched_init_numa(void)
5667 {
5668         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5669         struct sched_domain_topology_level *tl;
5670         int level = 0;
5671         int i, j, k;
5672
5673         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5674         if (!sched_domains_numa_distance)
5675                 return;
5676
5677         /*
5678          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5679          * unique distances in the node_distance() table.
5680          *
5681          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5682          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5683          */
5684         next_distance = curr_distance;
5685         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5686                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5687                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5688                                 int distance = node_distance(i, k);
5689
5690                                 if (distance > curr_distance &&
5691                                     (distance < next_distance ||
5692                                      next_distance == curr_distance))
5693                                         next_distance = distance;
5694
5695                                 /*
5696                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5697                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5698                                  * equally connected to A.
5699                                  */
5700                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5701                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5702
5703                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5704                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5705                         }
5706                         if (next_distance != curr_distance) {
5707                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5708                                 sched_domains_numa_levels = level;
5709                                 curr_distance = next_distance;
5710                         } else break;
5711                 }
5712
5713                 /*
5714                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5715                  */
5716                 if (!sched_debug())
5717                         break;
5718         }
5719         /*
5720          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5721          * identity distance node_distance(i,i).
5722          *
5723          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5724          * numbers.
5725          */
5726
5727         /*
5728          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5729          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5730          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5731          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5732          * in other functions.
5733          *
5734          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5735          */
5736         sched_domains_numa_levels = 0;
5737
5738         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5739         if (!sched_domains_numa_masks)
5740                 return;
5741
5742         /*
5743          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5744          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5745          */
5746         for (i = 0; i < level; i++) {
5747                 sched_domains_numa_masks[i] =
5748                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5749                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5750                         return;
5751
5752                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5753                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5754                         if (!mask)
5755                                 return;
5756
5757                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5758
5759                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5760                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5761                                         continue;
5762
5763                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5764                         }
5765                 }
5766         }
5767
5768         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5769                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5770         if (!tl)
5771                 return;
5772
5773         /*
5774          * Copy the default topology bits..
5775          */
5776         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5777                 tl[i] = default_topology[i];
5778
5779         /*
5780          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5781          */
5782         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5783                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5784                         .init = sd_numa_init,
5785                         .mask = sd_numa_mask,
5786                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5787                         .numa_level = j,
5788                 };
5789         }
5790
5791         sched_domain_topology = tl;
5792
5793         sched_domains_numa_levels = level;
5794 }
5795
5796 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5797 {
5798         int i, j;
5799         int node = cpu_to_node(cpu);
5800
5801         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5802                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5803                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5804                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5805                 }
5806         }
5807 }
5808
5809 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5810 {
5811         int i, j;
5812         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5813                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5814                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5815         }
5816 }
5817
5818 /*
5819  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5820  * are onlined.
5821  */
5822 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5823                                            unsigned long action,
5824                                            void *hcpu)
5825 {
5826         int cpu = (long)hcpu;
5827
5828         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5829         case CPU_ONLINE:
5830                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5831                 break;
5832
5833         case CPU_DEAD:
5834                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5835                 break;
5836
5837         default:
5838                 return NOTIFY_DONE;
5839         }
5840
5841         return NOTIFY_OK;
5842 }
5843 #else
5844 static inline void sched_init_numa(void)
5845 {
5846 }
5847
5848 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5849                                            unsigned long action,
5850                                            void *hcpu)
5851 {
5852         return 0;
5853 }
5854 #endif /* CONFIG_NUMA */
5855
5856 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
5857 {
5858         struct sched_domain_topology_level *tl;
5859         int j;
5860
5861         for_each_sd_topology(tl) {
5862                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5863
5864                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5865                 if (!sdd->sd)
5866                         return -ENOMEM;
5867
5868                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
5869                 if (!sdd->sg)
5870                         return -ENOMEM;
5871
5872                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
5873                 if (!sdd->sgp)
5874                         return -ENOMEM;
5875
5876                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5877                         struct sched_domain *sd;
5878                         struct sched_group *sg;
5879                         struct sched_group_power *sgp;
5880
5881                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
5882                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5883                         if (!sd)
5884                                 return -ENOMEM;
5885
5886                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
5887
5888                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5889                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5890                         if (!sg)
5891                                 return -ENOMEM;
5892
5893                         sg->next = sg;
5894
5895                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
5896
5897                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
5898                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5899                         if (!sgp)
5900                                 return -ENOMEM;
5901
5902                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
5903                 }
5904         }
5905
5906         return 0;
5907 }
5908
5909 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
5910 {
5911         struct sched_domain_topology_level *tl;
5912         int j;
5913
5914         for_each_sd_topology(tl) {
5915                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5916
5917                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5918                         struct sched_domain *sd;
5919
5920                         if (sdd->sd) {
5921                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
5922                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
5923                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
5924                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
5925                         }
5926
5927                         if (sdd->sg)
5928                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
5929                         if (sdd->sgp)
5930                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
5931                 }
5932                 free_percpu(sdd->sd);
5933                 sdd->sd = NULL;
5934                 free_percpu(sdd->sg);
5935                 sdd->sg = NULL;
5936                 free_percpu(sdd->sgp);
5937                 sdd->sgp = NULL;
5938         }
5939 }
5940
5941 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
5942                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
5943                 struct sched_domain *child, int cpu)
5944 {
5945         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
5946         if (!sd)
5947                 return child;
5948
5949         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
5950         if (child) {
5951                 sd->level = child->level + 1;
5952                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
5953                 child->parent = sd;
5954                 sd->child = child;
5955         }
5956         set_domain_attribute(sd, attr);
5957
5958         return sd;
5959 }
5960
5961 /*
5962  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5963  * to the individual cpus
5964  */
5965 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
5966                                struct sched_domain_attr *attr)
5967 {
5968         enum s_alloc alloc_state;
5969         struct sched_domain *sd;
5970         struct s_data d;
5971         int i, ret = -ENOMEM;
5972
5973         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
5974         if (alloc_state != sa_rootdomain)
5975                 goto error;
5976
5977         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
5978         for_each_cpu(i, cpu_map) {
5979                 struct sched_domain_topology_level *tl;
5980
5981                 sd = NULL;
5982                 for_each_sd_topology(tl) {
5983                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
5984                         if (tl == sched_domain_topology)
5985                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
5986                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
5987                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
5988                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
5989                                 break;
5990                 }
5991         }
5992
5993         /* Build the groups for the domains */
5994         for_each_cpu(i, cpu_map) {
5995                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
5996                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5997                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5998                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
5999                                         goto error;
6000                         } else {
6001                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6002                                         goto error;
6003                         }
6004                 }
6005         }
6006
6007         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6008         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6009                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6010                         continue;
6011
6012                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6013                         claim_allocations(i, sd);
6014                         init_sched_groups_power(i, sd);
6015                 }
6016         }
6017
6018         /* Attach the domains */
6019         rcu_read_lock();
6020         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6021                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6022                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6023         }
6024         rcu_read_unlock();
6025
6026         ret = 0;
6027 error:
6028         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6029         return ret;
6030 }
6031
6032 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6033 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6034 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6035                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6036
6037 /*
6038  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6039  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6040  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6041  */
6042 static cpumask_var_t fallback_doms;
6043
6044 /*
6045  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6046  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6047  * or 0 if it stayed the same.
6048  */
6049 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6050 {
6051         return 0;
6052 }
6053
6054 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6055 {
6056         int i;
6057         cpumask_var_t *doms;
6058
6059         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6060         if (!doms)
6061                 return NULL;
6062         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6063                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6064                         free_sched_domains(doms, i);
6065                         return NULL;
6066                 }
6067         }
6068         return doms;
6069 }
6070
6071 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6072 {
6073         unsigned int i;
6074         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6075                 free_cpumask_var(doms[i]);
6076         kfree(doms);
6077 }
6078
6079 /*
6080  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6081  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6082  * exclude other special cases in the future.
6083  */
6084 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6085 {
6086         int err;
6087
6088         arch_update_cpu_topology();
6089         ndoms_cur = 1;
6090         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6091         if (!doms_cur)
6092                 doms_cur = &fallback_doms;
6093         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6094         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6095         register_sched_domain_sysctl();
6096
6097         return err;
6098 }
6099
6100 /*
6101  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6102  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6103  */
6104 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6105 {
6106         int i;
6107
6108         rcu_read_lock();
6109         for_each_cpu(i, cpu_map)
6110                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6111         rcu_read_unlock();
6112 }
6113
6114 /* handle null as "default" */
6115 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6116                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6117 {
6118         struct sched_domain_attr tmp;
6119
6120         /* fast path */
6121         if (!new && !cur)
6122                 return 1;
6123
6124         tmp = SD_ATTR_INIT;
6125         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6126                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6127                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6128 }
6129
6130 /*
6131  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6132  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6133  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6134  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6135  *
6136  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6137  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6138  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6139  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6140  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6141  * it as it is.
6142  *
6143  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6144  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6145  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6146  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6147  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6148  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6149  *
6150  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6151  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6152  * and it will not create the default domain.
6153  *
6154  * Call with hotplug lock held
6155  */
6156 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6157                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6158 {
6159         int i, j, n;
6160         int new_topology;
6161
6162         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6163
6164         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6165         unregister_sched_domain_sysctl();
6166
6167         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6168         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6169
6170         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6171
6172         /* Destroy deleted domains */
6173         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6174                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6175                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6176                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6177                                 goto match1;
6178                 }
6179                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6180                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6181 match1:
6182                 ;
6183         }
6184
6185         if (doms_new == NULL) {
6186                 ndoms_cur = 0;
6187                 doms_new = &fallback_doms;
6188                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6189                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6190         }
6191
6192         /* Build new domains */
6193         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6194                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6195                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6196                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6197                                 goto match2;
6198                 }
6199                 /* no match - add a new doms_new */
6200                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6201 match2:
6202                 ;
6203         }
6204
6205         /* Remember the new sched domains */
6206         if (doms_cur != &fallback_doms)
6207                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6208         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6209         doms_cur = doms_new;
6210         dattr_cur = dattr_new;
6211         ndoms_cur = ndoms_new;
6212
6213         register_sched_domain_sysctl();
6214
6215         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6216 }
6217
6218 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6219
6220 /*
6221  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6222  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6223  * around partition_sched_domains().
6224  *
6225  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6226  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6227  */
6228 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6229                              void *hcpu)
6230 {
6231         switch (action) {
6232         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6233         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6234
6235                 /*
6236                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6237                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6238                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6239                  * domain, ignoring cpusets.
6240                  */
6241                 num_cpus_frozen--;
6242                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6243                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6244                         break;
6245                 }
6246
6247                 /*
6248                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6249                  * restore the original sched domains by considering the
6250                  * cpuset configurations.
6251                  */
6252
6253         case CPU_ONLINE:
6254         case CPU_DOWN_FAILED:
6255                 cpuset_update_active_cpus(true);
6256                 break;
6257         default:
6258                 return NOTIFY_DONE;
6259         }
6260         return NOTIFY_OK;
6261 }
6262
6263 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6264                                void *hcpu)
6265 {
6266         switch (action) {
6267         case CPU_DOWN_PREPARE:
6268                 cpuset_update_active_cpus(false);
6269                 break;
6270         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6271                 num_cpus_frozen++;
6272                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6273                 break;
6274         default:
6275                 return NOTIFY_DONE;
6276         }
6277         return NOTIFY_OK;
6278 }
6279
6280 void __init sched_init_smp(void)
6281 {
6282         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6283
6284         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6285         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6286
6287         sched_init_numa();
6288
6289         get_online_cpus();
6290         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6291         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6292         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6293         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6294                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6295         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6296         put_online_cpus();
6297
6298         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6299         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6300         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6301
6302         init_hrtick();
6303
6304         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6305         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6306                 BUG();
6307         sched_init_granularity();
6308         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6309
6310         init_sched_rt_class();
6311 }
6312 #else
6313 void __init sched_init_smp(void)
6314 {
6315         sched_init_granularity();
6316 }
6317 #endif /* CONFIG_SMP */
6318
6319 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6320
6321 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6322 {
6323         return in_lock_functions(addr) ||
6324                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6325                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6326 }
6327
6328 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6329 /*
6330  * Default task group.
6331  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6332  */
6333 struct task_group root_task_group;
6334 LIST_HEAD(task_groups);
6335 #endif
6336
6337 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6338
6339 void __init sched_init(void)
6340 {
6341         int i, j;
6342         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6343
6344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6345         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6346 #endif
6347 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6348         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6349 #endif
6350 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6351         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6352 #endif
6353         if (alloc_size) {
6354                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6355
6356 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6357                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6358                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6359
6360                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6361                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6362
6363 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6364 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6365                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6366                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6367
6368                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6369                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6370
6371 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6372 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6373                 for_each_possible_cpu(i) {
6374                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6375                         ptr += cpumask_size();
6376                 }
6377 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6378         }
6379
6380 #ifdef CONFIG_SMP
6381         init_defrootdomain();
6382 #endif
6383
6384         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6385                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6386
6387 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6388         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6389                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6390 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6391
6392 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6393         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6394         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6395         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6396         autogroup_init(&init_task);
6397
6398 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6399
6400         for_each_possible_cpu(i) {
6401                 struct rq *rq;
6402
6403                 rq = cpu_rq(i);
6404                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6405                 rq->nr_running = 0;
6406                 rq->calc_load_active = 0;
6407                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6408                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6409                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6411                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6412                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6413                 /*
6414                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6415                  *
6416                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6417                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6418                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6419                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6420                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6421                  * (se->load.weight).
6422                  *
6423                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6424                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6425                  * then A0's share of the cpu resource is:
6426                  *
6427                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6428                  *
6429                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6430                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6431                  */
6432                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6433                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6434 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6435
6436                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6437 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6438                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6439                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6440 #endif
6441
6442                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6443                         rq->cpu_load[j] = 0;
6444
6445                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6446
6447 #ifdef CONFIG_SMP
6448                 rq->sd = NULL;
6449                 rq->rd = NULL;
6450                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6451                 rq->post_schedule = 0;
6452                 rq->active_balance = 0;
6453                 rq->next_balance = jiffies;
6454                 rq->push_cpu = 0;
6455                 rq->cpu = i;
6456                 rq->online = 0;
6457                 rq->idle_stamp = 0;
6458                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6459
6460                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6461
6462                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6463 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6464                 rq->nohz_flags = 0;
6465 #endif
6466 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6467                 rq->last_sched_tick = 0;
6468 #endif
6469 #endif
6470                 init_rq_hrtick(rq);
6471                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6472         }
6473
6474         set_load_weight(&init_task);
6475
6476 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6477         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6478 #endif
6479
6480 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6481         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6482 #endif
6483
6484         /*
6485          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6486          */
6487         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6488         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6489
6490         /*
6491          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6492          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6493          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6494          * when this runqueue becomes "idle".
6495          */
6496         init_idle(current, smp_processor_id());
6497
6498         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6499
6500         /*
6501          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6502          */
6503         current->sched_class = &fair_sched_class;
6504
6505 #ifdef CONFIG_SMP
6506         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6507         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6508         if (cpu_isolated_map == NULL)
6509                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6510         idle_thread_set_boot_cpu();
6511 #endif
6512         init_sched_fair_class();
6513
6514         scheduler_running = 1;
6515 }
6516
6517 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6518 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6519 {
6520         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6521
6522         return (nested == preempt_offset);
6523 }
6524
6525 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6526 {
6527         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6528
6529         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6530         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6531             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6532                 return;
6533         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6534                 return;
6535         prev_jiffy = jiffies;
6536
6537         printk(KERN_ERR
6538                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6539                         file, line);
6540         printk(KERN_ERR
6541                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6542                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6543                         current->pid, current->comm);
6544
6545         debug_show_held_locks(current);
6546         if (irqs_disabled())
6547                 print_irqtrace_events(current);
6548         dump_stack();
6549 }
6550 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6551 #endif
6552
6553 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6554 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6555 {
6556         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6557         int old_prio = p->prio;
6558         int on_rq;
6559
6560         on_rq = p->on_rq;
6561         if (on_rq)
6562                 dequeue_task(rq, p, 0);
6563         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6564         if (on_rq) {
6565                 enqueue_task(rq, p, 0);
6566                 resched_task(rq->curr);
6567         }
6568
6569         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6570 }
6571
6572 void normalize_rt_tasks(void)
6573 {
6574         struct task_struct *g, *p;
6575         unsigned long flags;
6576         struct rq *rq;
6577
6578         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6579         do_each_thread(g, p) {
6580                 /*
6581                  * Only normalize user tasks:
6582                  */
6583                 if (!p->mm)
6584                         continue;
6585
6586                 p->se.exec_start                = 0;
6587 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6588                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6589                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6590                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6591 #endif
6592
6593                 if (!rt_task(p)) {
6594                         /*
6595                          * Renice negative nice level userspace
6596                          * tasks back to 0:
6597                          */
6598                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6599                                 set_user_nice(p, 0);
6600                         continue;
6601                 }
6602
6603                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6604                 rq = __task_rq_lock(p);
6605
6606                 normalize_task(rq, p);
6607
6608                 __task_rq_unlock(rq);
6609                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6610         } while_each_thread(g, p);
6611
6612         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6613 }
6614
6615 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6616
6617 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6618 /*
6619  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6620  *
6621  * They can only be called when the whole system has been
6622  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6623  * activity can take place. Using them for anything else would
6624  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6625  * under any other configuration.
6626  */
6627
6628 /**
6629  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6630  * @cpu: the processor in question.
6631  *
6632  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6633  */
6634 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6635 {
6636         return cpu_curr(cpu);
6637 }
6638
6639 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6640
6641 #ifdef CONFIG_IA64
6642 /**
6643  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6644  * @cpu: the processor in question.
6645  * @p: the task pointer to set.
6646  *
6647  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6648  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6649  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6650  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6651  * and caller must save the original value of the current task (see
6652  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6653  * re-starting the system.
6654  *
6655  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6656  */
6657 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6658 {
6659         cpu_curr(cpu) = p;
6660 }
6661
6662 #endif
6663
6664 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6665 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6666 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6667
6668 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6669 {
6670         free_fair_sched_group(tg);
6671         free_rt_sched_group(tg);
6672         autogroup_free(tg);
6673         kfree(tg);
6674 }
6675
6676 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6677 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6678 {
6679         struct task_group *tg;
6680
6681         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6682         if (!tg)
6683                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6684
6685         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6686                 goto err;
6687
6688         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6689                 goto err;
6690
6691         return tg;
6692
6693 err:
6694         free_sched_group(tg);
6695         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6696 }
6697
6698 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6699 {
6700         unsigned long flags;
6701
6702         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6703         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6704
6705         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6706
6707         tg->parent = parent;
6708         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6709         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6710         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6711 }
6712
6713 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6714 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6715 {
6716         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6717         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6718 }
6719
6720 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6721 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6722 {
6723         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6724         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6725 }
6726
6727 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6728 {
6729         unsigned long flags;
6730         int i;
6731
6732         /* end participation in shares distribution */
6733         for_each_possible_cpu(i)
6734                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6735
6736         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6737         list_del_rcu(&tg->list);
6738         list_del_rcu(&tg->siblings);
6739         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6740 }
6741
6742 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6743  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6744  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6745  *      reflect its new group.
6746  */
6747 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6748 {
6749         struct task_group *tg;
6750         int on_rq, running;
6751         unsigned long flags;
6752         struct rq *rq;
6753
6754         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6755
6756         running = task_current(rq, tsk);
6757         on_rq = tsk->on_rq;
6758
6759         if (on_rq)
6760                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6761         if (unlikely(running))
6762                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6763
6764         tg = container_of(task_subsys_state_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6765                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6766                           struct task_group, css);
6767         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6768         tsk->sched_task_group = tg;
6769
6770 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6771         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6772                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6773         else
6774 #endif
6775                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6776
6777         if (unlikely(running))
6778                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6779         if (on_rq)
6780                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6781
6782         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6783 }
6784 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6785
6786 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6787 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6788 {
6789         if (runtime == RUNTIME_INF)
6790                 return 1ULL << 20;
6791
6792         return div64_u64(runtime << 20, period);
6793 }
6794 #endif
6795
6796 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6797 /*
6798  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6799  */
6800 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6801
6802 /* Must be called with tasklist_lock held */
6803 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6804 {
6805         struct task_struct *g, *p;
6806
6807         do_each_thread(g, p) {
6808                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6809                         return 1;
6810         } while_each_thread(g, p);
6811
6812         return 0;
6813 }
6814
6815 struct rt_schedulable_data {
6816         struct task_group *tg;
6817         u64 rt_period;
6818         u64 rt_runtime;
6819 };
6820
6821 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6822 {
6823         struct rt_schedulable_data *d = data;
6824         struct task_group *child;
6825         unsigned long total, sum = 0;
6826         u64 period, runtime;
6827
6828         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6829         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6830
6831         if (tg == d->tg) {
6832                 period = d->rt_period;
6833                 runtime = d->rt_runtime;
6834         }
6835
6836         /*
6837          * Cannot have more runtime than the period.
6838          */
6839         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6840                 return -EINVAL;
6841
6842         /*
6843          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6844          */
6845         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6846                 return -EBUSY;
6847
6848         total = to_ratio(period, runtime);
6849
6850         /*
6851          * Nobody can have more than the global setting allows.
6852          */
6853         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6854                 return -EINVAL;
6855
6856         /*
6857          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6858          */
6859         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6860                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6861                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6862
6863                 if (child == d->tg) {
6864                         period = d->rt_period;
6865                         runtime = d->rt_runtime;
6866                 }
6867
6868                 sum += to_ratio(period, runtime);
6869         }
6870
6871         if (sum > total)
6872                 return -EINVAL;
6873
6874         return 0;
6875 }
6876
6877 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6878 {
6879         int ret;
6880
6881         struct rt_schedulable_data data = {
6882                 .tg = tg,
6883                 .rt_period = period,
6884                 .rt_runtime = runtime,
6885         };
6886
6887         rcu_read_lock();
6888         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6889         rcu_read_unlock();
6890
6891         return ret;
6892 }
6893
6894 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6895                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6896 {
6897         int i, err = 0;
6898
6899         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6900         read_lock(&tasklist_lock);
6901         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6902         if (err)
6903                 goto unlock;
6904
6905         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6906         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6907         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6908
6909         for_each_possible_cpu(i) {
6910                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6911
6912                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6913                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6914                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6915         }
6916         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6917 unlock:
6918         read_unlock(&tasklist_lock);
6919         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6920
6921         return err;
6922 }
6923
6924 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6925 {
6926         u64 rt_runtime, rt_period;
6927
6928         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6929         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6930         if (rt_runtime_us < 0)
6931                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6932
6933         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6934 }
6935
6936 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6937 {
6938         u64 rt_runtime_us;
6939
6940         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6941                 return -1;
6942
6943         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6944         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
6945         return rt_runtime_us;
6946 }
6947
6948 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
6949 {
6950         u64 rt_runtime, rt_period;
6951
6952         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
6953         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6954
6955         if (rt_period == 0)
6956                 return -EINVAL;
6957
6958         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6959 }
6960
6961 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
6962 {
6963         u64 rt_period_us;
6964
6965         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6966         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
6967         return rt_period_us;
6968 }
6969
6970 static int sched_rt_global_constraints(void)
6971 {
6972         u64 runtime, period;
6973         int ret = 0;
6974
6975         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
6976                 return -EINVAL;
6977
6978         runtime = global_rt_runtime();
6979         period = global_rt_period();
6980
6981         /*
6982          * Sanity check on the sysctl variables.
6983          */
6984         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6985                 return -EINVAL;
6986
6987         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6988         read_lock(&tasklist_lock);
6989         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
6990         read_unlock(&tasklist_lock);
6991         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6992
6993         return ret;
6994 }
6995
6996 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
6997 {
6998         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
6999         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7000                 return 0;
7001
7002         return 1;
7003 }
7004
7005 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7006 static int sched_rt_global_constraints(void)
7007 {
7008         unsigned long flags;
7009         int i;
7010
7011         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7012                 return -EINVAL;
7013
7014         /*
7015          * There's always some RT tasks in the root group
7016          * -- migration, kstopmachine etc..
7017          */
7018         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7019                 return -EBUSY;
7020
7021         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7022         for_each_possible_cpu(i) {
7023                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7024
7025                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7026                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7027                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7028         }
7029         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7030
7031         return 0;
7032 }
7033 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7034
7035 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7036                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7037                 loff_t *ppos)
7038 {
7039         int ret;
7040         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7041
7042         mutex_lock(&mutex);
7043         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7044         /* make sure that internally we keep jiffies */
7045         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7046         if (!ret && write) {
7047                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7048                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7049         }
7050         mutex_unlock(&mutex);
7051         return ret;
7052 }
7053
7054 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7055                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7056                 loff_t *ppos)
7057 {
7058         int ret;
7059         int old_period, old_runtime;
7060         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7061
7062         mutex_lock(&mutex);
7063         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7064         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7065
7066         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7067
7068         if (!ret && write) {
7069                 ret = sched_rt_global_constraints();
7070                 if (ret) {
7071                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7072                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7073                 } else {
7074                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7075                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7076                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7077                 }
7078         }
7079         mutex_unlock(&mutex);
7080
7081         return ret;
7082 }
7083
7084 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7085
7086 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7087 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7088 {
7089         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7090                             struct task_group, css);
7091 }
7092
7093 static struct cgroup_subsys_state *cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup *cgrp)
7094 {
7095         struct task_group *tg, *parent;
7096
7097         if (!cgrp->parent) {
7098                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7099                 return &root_task_group.css;
7100         }
7101
7102         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7103         tg = sched_create_group(parent);
7104         if (IS_ERR(tg))
7105                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7106
7107         return &tg->css;
7108 }
7109
7110 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup *cgrp)
7111 {
7112         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7113         struct task_group *parent;
7114
7115         if (!cgrp->parent)
7116                 return 0;
7117
7118         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7119         sched_online_group(tg, parent);
7120         return 0;
7121 }
7122
7123 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup *cgrp)
7124 {
7125         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7126
7127         sched_destroy_group(tg);
7128 }
7129
7130 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup *cgrp)
7131 {
7132         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7133
7134         sched_offline_group(tg);
7135 }
7136
7137 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgrp,
7138                                  struct cgroup_taskset *tset)
7139 {
7140         struct task_struct *task;
7141
7142         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7143 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7144                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7145                         return -EINVAL;
7146 #else
7147                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7148                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7149                         return -EINVAL;
7150 #endif
7151         }
7152         return 0;
7153 }
7154
7155 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup *cgrp,
7156                               struct cgroup_taskset *tset)
7157 {
7158         struct task_struct *task;
7159
7160         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7161                 sched_move_task(task);
7162 }
7163
7164 static void
7165 cpu_cgroup_exit(struct cgroup *cgrp, struct cgroup *old_cgrp,
7166                 struct task_struct *task)
7167 {
7168         /*
7169          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7170          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7171          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7172          */
7173         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7174                 return;
7175
7176         sched_move_task(task);
7177 }
7178
7179 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7180 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7181                                 u64 shareval)
7182 {
7183         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7184 }
7185
7186 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7187 {
7188         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7189
7190         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7191 }
7192
7193 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7194 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7195
7196 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7197 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7198
7199 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7200
7201 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7202 {
7203         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7204         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7205
7206         if (tg == &root_task_group)
7207                 return -EINVAL;
7208
7209         /*
7210          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7211          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7212          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7213          */
7214         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7215                 return -EINVAL;
7216
7217         /*
7218          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7219          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7220          * feasibility.
7221          */
7222         if (period > max_cfs_quota_period)
7223                 return -EINVAL;
7224
7225         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7226         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7227         if (ret)
7228                 goto out_unlock;
7229
7230         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7231         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7232         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7233         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7234         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7235         cfs_b->quota = quota;
7236
7237         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7238         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7239         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7240                 /* force a reprogram */
7241                 cfs_b->timer_active = 0;
7242                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7243         }
7244         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7245
7246         for_each_possible_cpu(i) {
7247                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7248                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7249
7250                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7251                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7252                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7253
7254                 if (cfs_rq->throttled)
7255                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7256                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7257         }
7258 out_unlock:
7259         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7260
7261         return ret;
7262 }
7263
7264 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7265 {
7266         u64 quota, period;
7267
7268         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7269         if (cfs_quota_us < 0)
7270                 quota = RUNTIME_INF;
7271         else
7272                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7273
7274         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7275 }
7276
7277 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7278 {
7279         u64 quota_us;
7280
7281         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7282                 return -1;
7283
7284         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7285         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7286
7287         return quota_us;
7288 }
7289
7290 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7291 {
7292         u64 quota, period;
7293
7294         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7295         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7296
7297         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7298 }
7299
7300 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7301 {
7302         u64 cfs_period_us;
7303
7304         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7305         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7306
7307         return cfs_period_us;
7308 }
7309
7310 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7311 {
7312         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7313 }
7314
7315 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7316                                 s64 cfs_quota_us)
7317 {
7318         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7319 }
7320
7321 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7322 {
7323         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7324 }
7325
7326 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7327                                 u64 cfs_period_us)
7328 {
7329         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7330 }
7331
7332 struct cfs_schedulable_data {
7333         struct task_group *tg;
7334         u64 period, quota;
7335 };
7336
7337 /*
7338  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7339  * note: units are usecs
7340  */
7341 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7342                                struct cfs_schedulable_data *d)
7343 {
7344         u64 quota, period;
7345
7346         if (tg == d->tg) {
7347                 period = d->period;
7348                 quota = d->quota;
7349         } else {
7350                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7351                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7352         }
7353
7354         /* note: these should typically be equivalent */
7355         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7356                 return RUNTIME_INF;
7357
7358         return to_ratio(period, quota);
7359 }
7360
7361 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7362 {
7363         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7364         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7365         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7366
7367         if (!tg->parent) {
7368                 quota = RUNTIME_INF;
7369         } else {
7370                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7371
7372                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7373                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7374
7375                 /*
7376                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7377                  * limit is set
7378                  */
7379                 if (quota == RUNTIME_INF)
7380                         quota = parent_quota;
7381                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7382                         return -EINVAL;
7383         }
7384         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7385
7386         return 0;
7387 }
7388
7389 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7390 {
7391         int ret;
7392         struct cfs_schedulable_data data = {
7393                 .tg = tg,
7394                 .period = period,
7395                 .quota = quota,
7396         };
7397
7398         if (quota != RUNTIME_INF) {
7399                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7400                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7401         }
7402
7403         rcu_read_lock();
7404         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7405         rcu_read_unlock();
7406
7407         return ret;
7408 }
7409
7410 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7411                 struct cgroup_map_cb *cb)
7412 {
7413         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7414         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7415
7416         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7417         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7418         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7419
7420         return 0;
7421 }
7422 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7423 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7424
7425 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7426 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7427                                 s64 val)
7428 {
7429         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7430 }
7431
7432 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7433 {
7434         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7435 }
7436
7437 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7438                 u64 rt_period_us)
7439 {
7440         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7441 }
7442
7443 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7444 {
7445         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7446 }
7447 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7448
7449 static struct cftype cpu_files[] = {
7450 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7451         {
7452                 .name = "shares",
7453                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7454                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7455         },
7456 #endif
7457 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7458         {
7459                 .name = "cfs_quota_us",
7460                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7461                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7462         },
7463         {
7464                 .name = "cfs_period_us",
7465                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7466                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7467         },
7468         {
7469                 .name = "stat",
7470                 .read_map = cpu_stats_show,
7471         },
7472 #endif
7473 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7474         {
7475                 .name = "rt_runtime_us",
7476                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7477                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7478         },
7479         {
7480                 .name = "rt_period_us",
7481                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7482                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7483         },
7484 #endif
7485         { }     /* terminate */
7486 };
7487
7488 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7489         .name           = "cpu",
7490         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7491         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7492         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7493         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7494         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7495         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7496         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7497         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7498         .base_cftypes   = cpu_files,
7499         .early_init     = 1,
7500 };
7501
7502 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7503
7504 void dump_cpu_task(int cpu)
7505 {
7506         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7507         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7508 }