]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
sched: Fix select_fallback_rq() vs cpu_active/cpu_online
[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
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
79 #include <asm/paravirt.h>
80 #endif
81
82 #include "sched.h"
83 #include "../workqueue_sched.h"
84
85 #define CREATE_TRACE_POINTS
86 #include <trace/events/sched.h>
87
88 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
89 {
90         unsigned long delta;
91         ktime_t soft, hard, now;
92
93         for (;;) {
94                 if (hrtimer_active(period_timer))
95                         break;
96
97                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
98                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
99
100                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
101                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
102                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
103                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
104                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
105         }
106 }
107
108 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
109 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
110
111 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
112
113 void update_rq_clock(struct rq *rq)
114 {
115         s64 delta;
116
117         if (rq->skip_clock_update > 0)
118                 return;
119
120         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
121         rq->clock += delta;
122         update_rq_clock_task(rq, delta);
123 }
124
125 /*
126  * Debugging: various feature bits
127  */
128
129 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
130         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
131
132 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
133 #include "features.h"
134         0;
135
136 #undef SCHED_FEAT
137
138 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
139 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
140         #name ,
141
142 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
143 #include "features.h"
144         NULL
145 };
146
147 #undef SCHED_FEAT
148
149 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
150 {
151         int i;
152
153         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
154                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
155                         seq_puts(m, "NO_");
156                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
157         }
158         seq_puts(m, "\n");
159
160         return 0;
161 }
162
163 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
164
165 #define jump_label_key__true  jump_label_key_enabled
166 #define jump_label_key__false jump_label_key_disabled
167
168 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
169         jump_label_key__##enabled ,
170
171 struct jump_label_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
172 #include "features.h"
173 };
174
175 #undef SCHED_FEAT
176
177 static void sched_feat_disable(int i)
178 {
179         if (jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
180                 jump_label_dec(&sched_feat_keys[i]);
181 }
182
183 static void sched_feat_enable(int i)
184 {
185         if (!jump_label_enabled(&sched_feat_keys[i]))
186                 jump_label_inc(&sched_feat_keys[i]);
187 }
188 #else
189 static void sched_feat_disable(int i) { };
190 static void sched_feat_enable(int i) { };
191 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
192
193 static ssize_t
194 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
195                 size_t cnt, loff_t *ppos)
196 {
197         char buf[64];
198         char *cmp;
199         int neg = 0;
200         int i;
201
202         if (cnt > 63)
203                 cnt = 63;
204
205         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
206                 return -EFAULT;
207
208         buf[cnt] = 0;
209         cmp = strstrip(buf);
210
211         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
212                 neg = 1;
213                 cmp += 3;
214         }
215
216         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
217                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
218                         if (neg) {
219                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
220                                 sched_feat_disable(i);
221                         } else {
222                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
223                                 sched_feat_enable(i);
224                         }
225                         break;
226                 }
227         }
228
229         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
230                 return -EINVAL;
231
232         *ppos += cnt;
233
234         return cnt;
235 }
236
237 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
238 {
239         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
240 }
241
242 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
243         .open           = sched_feat_open,
244         .write          = sched_feat_write,
245         .read           = seq_read,
246         .llseek         = seq_lseek,
247         .release        = single_release,
248 };
249
250 static __init int sched_init_debug(void)
251 {
252         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
253                         &sched_feat_fops);
254
255         return 0;
256 }
257 late_initcall(sched_init_debug);
258 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
259
260 /*
261  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
262  * Limited because this is done with IRQs disabled.
263  */
264 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
265
266 /*
267  * period over which we average the RT time consumption, measured
268  * in ms.
269  *
270  * default: 1s
271  */
272 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
273
274 /*
275  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
276  * default: 1s
277  */
278 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
279
280 __read_mostly int scheduler_running;
281
282 /*
283  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
284  * default: 0.95s
285  */
286 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
287
288
289
290 /*
291  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
292  */
293 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
299
300         for (;;) {
301                 rq = task_rq(p);
302                 raw_spin_lock(&rq->lock);
303                 if (likely(rq == task_rq(p)))
304                         return rq;
305                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
306         }
307 }
308
309 /*
310  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
311  */
312 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
313         __acquires(p->pi_lock)
314         __acquires(rq->lock)
315 {
316         struct rq *rq;
317
318         for (;;) {
319                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
320                 rq = task_rq(p);
321                 raw_spin_lock(&rq->lock);
322                 if (likely(rq == task_rq(p)))
323                         return rq;
324                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
325                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
326         }
327 }
328
329 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
330         __releases(rq->lock)
331 {
332         raw_spin_unlock(&rq->lock);
333 }
334
335 static inline void
336 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
337         __releases(rq->lock)
338         __releases(p->pi_lock)
339 {
340         raw_spin_unlock(&rq->lock);
341         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
342 }
343
344 /*
345  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
346  */
347 static struct rq *this_rq_lock(void)
348         __acquires(rq->lock)
349 {
350         struct rq *rq;
351
352         local_irq_disable();
353         rq = this_rq();
354         raw_spin_lock(&rq->lock);
355
356         return rq;
357 }
358
359 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
360 /*
361  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
362  *
363  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
364  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
365  * reschedule event.
366  *
367  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
368  * rq->lock.
369  */
370
371 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
372 {
373         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
374                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
375 }
376
377 /*
378  * High-resolution timer tick.
379  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
380  */
381 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
382 {
383         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
384
385         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
386
387         raw_spin_lock(&rq->lock);
388         update_rq_clock(rq);
389         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
390         raw_spin_unlock(&rq->lock);
391
392         return HRTIMER_NORESTART;
393 }
394
395 #ifdef CONFIG_SMP
396 /*
397  * called from hardirq (IPI) context
398  */
399 static void __hrtick_start(void *arg)
400 {
401         struct rq *rq = arg;
402
403         raw_spin_lock(&rq->lock);
404         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
405         rq->hrtick_csd_pending = 0;
406         raw_spin_unlock(&rq->lock);
407 }
408
409 /*
410  * Called to set the hrtick timer state.
411  *
412  * called with rq->lock held and irqs disabled
413  */
414 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
415 {
416         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
417         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
418
419         hrtimer_set_expires(timer, time);
420
421         if (rq == this_rq()) {
422                 hrtimer_restart(timer);
423         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
424                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
425                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
426         }
427 }
428
429 static int
430 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
431 {
432         int cpu = (int)(long)hcpu;
433
434         switch (action) {
435         case CPU_UP_CANCELED:
436         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
437         case CPU_DOWN_PREPARE:
438         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
439         case CPU_DEAD:
440         case CPU_DEAD_FROZEN:
441                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
442                 return NOTIFY_OK;
443         }
444
445         return NOTIFY_DONE;
446 }
447
448 static __init void init_hrtick(void)
449 {
450         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
451 }
452 #else
453 /*
454  * Called to set the hrtick timer state.
455  *
456  * called with rq->lock held and irqs disabled
457  */
458 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
459 {
460         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
461                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
462 }
463
464 static inline void init_hrtick(void)
465 {
466 }
467 #endif /* CONFIG_SMP */
468
469 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
470 {
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         rq->hrtick_csd_pending = 0;
473
474         rq->hrtick_csd.flags = 0;
475         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
476         rq->hrtick_csd.info = rq;
477 #endif
478
479         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
480         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
481 }
482 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
483 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
484 {
485 }
486
487 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
488 {
489 }
490
491 static inline void init_hrtick(void)
492 {
493 }
494 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
495
496 /*
497  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
498  *
499  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
500  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
501  * the target CPU.
502  */
503 #ifdef CONFIG_SMP
504
505 #ifndef tsk_is_polling
506 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
507 #endif
508
509 void resched_task(struct task_struct *p)
510 {
511         int cpu;
512
513         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
514
515         if (test_tsk_need_resched(p))
516                 return;
517
518         set_tsk_need_resched(p);
519
520         cpu = task_cpu(p);
521         if (cpu == smp_processor_id())
522                 return;
523
524         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
525         smp_mb();
526         if (!tsk_is_polling(p))
527                 smp_send_reschedule(cpu);
528 }
529
530 void resched_cpu(int cpu)
531 {
532         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
533         unsigned long flags;
534
535         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
536                 return;
537         resched_task(cpu_curr(cpu));
538         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
539 }
540
541 #ifdef CONFIG_NO_HZ
542 /*
543  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
544  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
545  *
546  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
547  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
548  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
549  */
550 int get_nohz_timer_target(void)
551 {
552         int cpu = smp_processor_id();
553         int i;
554         struct sched_domain *sd;
555
556         rcu_read_lock();
557         for_each_domain(cpu, sd) {
558                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
559                         if (!idle_cpu(i)) {
560                                 cpu = i;
561                                 goto unlock;
562                         }
563                 }
564         }
565 unlock:
566         rcu_read_unlock();
567         return cpu;
568 }
569 /*
570  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
571  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
572  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
573  * idle system the next event might even be infinite time into the
574  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
575  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
576  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
577  * wheel for the next timer event.
578  */
579 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
580 {
581         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
582
583         if (cpu == smp_processor_id())
584                 return;
585
586         /*
587          * This is safe, as this function is called with the timer
588          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
589          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
590          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
591          * timer into account automatically.
592          */
593         if (rq->curr != rq->idle)
594                 return;
595
596         /*
597          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
598          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
599          * idle task through an additional NOOP schedule()
600          */
601         set_tsk_need_resched(rq->idle);
602
603         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
604         smp_mb();
605         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
606                 smp_send_reschedule(cpu);
607 }
608
609 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
610 {
611         int cpu = smp_processor_id();
612         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
613 }
614
615 #else /* CONFIG_NO_HZ */
616
617 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
618 {
619         return false;
620 }
621
622 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
623
624 void sched_avg_update(struct rq *rq)
625 {
626         s64 period = sched_avg_period();
627
628         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
629                 /*
630                  * Inline assembly required to prevent the compiler
631                  * optimising this loop into a divmod call.
632                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
633                  */
634                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
635                 rq->age_stamp += period;
636                 rq->rt_avg /= 2;
637         }
638 }
639
640 #else /* !CONFIG_SMP */
641 void resched_task(struct task_struct *p)
642 {
643         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
644         set_tsk_need_resched(p);
645 }
646 #endif /* CONFIG_SMP */
647
648 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
649                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
650 /*
651  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
652  * node and @up when leaving it for the final time.
653  *
654  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
655  */
656 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
657                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
658 {
659         struct task_group *parent, *child;
660         int ret;
661
662         parent = from;
663
664 down:
665         ret = (*down)(parent, data);
666         if (ret)
667                 goto out;
668         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
669                 parent = child;
670                 goto down;
671
672 up:
673                 continue;
674         }
675         ret = (*up)(parent, data);
676         if (ret || parent == from)
677                 goto out;
678
679         child = parent;
680         parent = parent->parent;
681         if (parent)
682                 goto up;
683 out:
684         return ret;
685 }
686
687 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
688 {
689         return 0;
690 }
691 #endif
692
693 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
694
695 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
696 {
697         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
698         struct load_weight *load = &p->se.load;
699
700         /*
701          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
702          */
703         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
704                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
705                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
706                 return;
707         }
708
709         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
710         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
711 }
712
713 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         update_rq_clock(rq);
716         sched_info_queued(p);
717         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         update_rq_clock(rq);
723         sched_info_dequeued(p);
724         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
725 }
726
727 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
728 {
729         if (task_contributes_to_load(p))
730                 rq->nr_uninterruptible--;
731
732         enqueue_task(rq, p, flags);
733 }
734
735 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
736 {
737         if (task_contributes_to_load(p))
738                 rq->nr_uninterruptible++;
739
740         dequeue_task(rq, p, flags);
741 }
742
743 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
744
745 /*
746  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
747  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
748  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
749  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
750  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
751  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
752  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
753  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
754  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
755  */
756 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
757 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
758
759 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
760 static int sched_clock_irqtime;
761
762 void enable_sched_clock_irqtime(void)
763 {
764         sched_clock_irqtime = 1;
765 }
766
767 void disable_sched_clock_irqtime(void)
768 {
769         sched_clock_irqtime = 0;
770 }
771
772 #ifndef CONFIG_64BIT
773 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
774
775 static inline void irq_time_write_begin(void)
776 {
777         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
778         smp_wmb();
779 }
780
781 static inline void irq_time_write_end(void)
782 {
783         smp_wmb();
784         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
785 }
786
787 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
788 {
789         u64 irq_time;
790         unsigned seq;
791
792         do {
793                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
794                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
795                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
796         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
797
798         return irq_time;
799 }
800 #else /* CONFIG_64BIT */
801 static inline void irq_time_write_begin(void)
802 {
803 }
804
805 static inline void irq_time_write_end(void)
806 {
807 }
808
809 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
810 {
811         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
812 }
813 #endif /* CONFIG_64BIT */
814
815 /*
816  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
817  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
818  */
819 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
820 {
821         unsigned long flags;
822         s64 delta;
823         int cpu;
824
825         if (!sched_clock_irqtime)
826                 return;
827
828         local_irq_save(flags);
829
830         cpu = smp_processor_id();
831         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
832         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
833
834         irq_time_write_begin();
835         /*
836          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
837          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
838          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
839          * that do not consume any time, but still wants to run.
840          */
841         if (hardirq_count())
842                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
843         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
844                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
845
846         irq_time_write_end();
847         local_irq_restore(flags);
848 }
849 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
850
851 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
852
853 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
854 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
855 {
856         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
857                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
858
859         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
860 }
861 #endif
862
863 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
864 {
865 /*
866  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
867  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
868  */
869 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
870         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
871 #endif
872 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
873         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
874
875         /*
876          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
877          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
878          * {soft,}irq region.
879          *
880          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
881          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
882          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
883          * monotonic.
884          *
885          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
886          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
887          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
888          * atomic ops.
889          */
890         if (irq_delta > delta)
891                 irq_delta = delta;
892
893         rq->prev_irq_time += irq_delta;
894         delta -= irq_delta;
895 #endif
896 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
897         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
898                 u64 st;
899
900                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
901                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
902
903                 if (unlikely(steal > delta))
904                         steal = delta;
905
906                 st = steal_ticks(steal);
907                 steal = st * TICK_NSEC;
908
909                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
910
911                 delta -= steal;
912         }
913 #endif
914
915         rq->clock_task += delta;
916
917 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
918         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
919                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
920 #endif
921 }
922
923 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
924 static int irqtime_account_hi_update(void)
925 {
926         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
927         unsigned long flags;
928         u64 latest_ns;
929         int ret = 0;
930
931         local_irq_save(flags);
932         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
933         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
934                 ret = 1;
935         local_irq_restore(flags);
936         return ret;
937 }
938
939 static int irqtime_account_si_update(void)
940 {
941         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
942         unsigned long flags;
943         u64 latest_ns;
944         int ret = 0;
945
946         local_irq_save(flags);
947         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
948         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
949                 ret = 1;
950         local_irq_restore(flags);
951         return ret;
952 }
953
954 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
955
956 #define sched_clock_irqtime     (0)
957
958 #endif
959
960 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
961 {
962         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
963         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
964
965         if (stop) {
966                 /*
967                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
968                  * userspace knows about and won't get confused about.
969                  *
970                  * Also, it will make PI more or less work without too
971                  * much confusion -- but then, stop work should not
972                  * rely on PI working anyway.
973                  */
974                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
975
976                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
977         }
978
979         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
980
981         if (old_stop) {
982                 /*
983                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
984                  * it can die in pieces.
985                  */
986                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
987         }
988 }
989
990 /*
991  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
992  */
993 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
994 {
995         return p->static_prio;
996 }
997
998 /*
999  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1000  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1001  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1002  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1003  * estimator recalculates.
1004  */
1005 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1006 {
1007         int prio;
1008
1009         if (task_has_rt_policy(p))
1010                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1011         else
1012                 prio = __normal_prio(p);
1013         return prio;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1018  * taken into account by the scheduler. This value might
1019  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1020  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1021  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1022  */
1023 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1024 {
1025         p->normal_prio = normal_prio(p);
1026         /*
1027          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1028          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1029          * to the normal priority:
1030          */
1031         if (!rt_prio(p->prio))
1032                 return p->normal_prio;
1033         return p->prio;
1034 }
1035
1036 /**
1037  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1038  * @p: the task in question.
1039  */
1040 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1041 {
1042         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1043 }
1044
1045 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1046                                        const struct sched_class *prev_class,
1047                                        int oldprio)
1048 {
1049         if (prev_class != p->sched_class) {
1050                 if (prev_class->switched_from)
1051                         prev_class->switched_from(rq, p);
1052                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1053         } else if (oldprio != p->prio)
1054                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1055 }
1056
1057 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1058 {
1059         const struct sched_class *class;
1060
1061         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1062                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1063         } else {
1064                 for_each_class(class) {
1065                         if (class == rq->curr->sched_class)
1066                                 break;
1067                         if (class == p->sched_class) {
1068                                 resched_task(rq->curr);
1069                                 break;
1070                         }
1071                 }
1072         }
1073
1074         /*
1075          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1076          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1077          */
1078         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1079                 rq->skip_clock_update = 1;
1080 }
1081
1082 #ifdef CONFIG_SMP
1083 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1084 {
1085 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1086         /*
1087          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1088          * ttwu() will sort out the placement.
1089          */
1090         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1091                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1092
1093 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1094         /*
1095          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1096          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1097          *
1098          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1099          * see set_task_rq().
1100          *
1101          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1102          * task_rq_lock().
1103          */
1104         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1105                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1106 #endif
1107 #endif
1108
1109         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1110
1111         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1112                 p->se.nr_migrations++;
1113                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1114         }
1115
1116         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1117 }
1118
1119 struct migration_arg {
1120         struct task_struct *task;
1121         int dest_cpu;
1122 };
1123
1124 static int migration_cpu_stop(void *data);
1125
1126 /*
1127  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1128  *
1129  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1130  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1131  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1132  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1133  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1134  * @p has remained unscheduled the whole time.
1135  *
1136  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1137  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1138  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1139  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1140  * waiting to become inactive.
1141  */
1142 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1143 {
1144         unsigned long flags;
1145         int running, on_rq;
1146         unsigned long ncsw;
1147         struct rq *rq;
1148
1149         for (;;) {
1150                 /*
1151                  * We do the initial early heuristics without holding
1152                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1153                  * the runqueue lock when things look like they will
1154                  * work out!
1155                  */
1156                 rq = task_rq(p);
1157
1158                 /*
1159                  * If the task is actively running on another CPU
1160                  * still, just relax and busy-wait without holding
1161                  * any locks.
1162                  *
1163                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1164                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1165                  * But we don't care, since "task_running()" will
1166                  * return false if the runqueue has changed and p
1167                  * is actually now running somewhere else!
1168                  */
1169                 while (task_running(rq, p)) {
1170                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1171                                 return 0;
1172                         cpu_relax();
1173                 }
1174
1175                 /*
1176                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1177                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1178                  * just go back and repeat.
1179                  */
1180                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1181                 trace_sched_wait_task(p);
1182                 running = task_running(rq, p);
1183                 on_rq = p->on_rq;
1184                 ncsw = 0;
1185                 if (!match_state || p->state == match_state)
1186                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1187                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1188
1189                 /*
1190                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1191                  */
1192                 if (unlikely(!ncsw))
1193                         break;
1194
1195                 /*
1196                  * Was it really running after all now that we
1197                  * checked with the proper locks actually held?
1198                  *
1199                  * Oops. Go back and try again..
1200                  */
1201                 if (unlikely(running)) {
1202                         cpu_relax();
1203                         continue;
1204                 }
1205
1206                 /*
1207                  * It's not enough that it's not actively running,
1208                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1209                  * preempted!
1210                  *
1211                  * So if it was still runnable (but just not actively
1212                  * running right now), it's preempted, and we should
1213                  * yield - it could be a while.
1214                  */
1215                 if (unlikely(on_rq)) {
1216                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1217
1218                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1219                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1220                         continue;
1221                 }
1222
1223                 /*
1224                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1225                  * runnable, which means that it will never become
1226                  * running in the future either. We're all done!
1227                  */
1228                 break;
1229         }
1230
1231         return ncsw;
1232 }
1233
1234 /***
1235  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1236  * @p: the to-be-kicked thread
1237  *
1238  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1239  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1240  *
1241  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1242  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1243  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1244  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1245  * achieved as well.
1246  */
1247 void kick_process(struct task_struct *p)
1248 {
1249         int cpu;
1250
1251         preempt_disable();
1252         cpu = task_cpu(p);
1253         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1254                 smp_send_reschedule(cpu);
1255         preempt_enable();
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1258 #endif /* CONFIG_SMP */
1259
1260 #ifdef CONFIG_SMP
1261 /*
1262  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1263  */
1264 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1265 {
1266         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1267         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1268         int dest_cpu;
1269
1270         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1271         for_each_cpu_mask(dest_cpu, *nodemask) {
1272                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1273                         continue;
1274                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1275                         continue;
1276                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1277                         return dest_cpu;
1278         }
1279
1280         for (;;) {
1281                 /* Any allowed, online CPU? */
1282                 for_each_cpu_mask(dest_cpu, *tsk_cpus_allowed(p)) {
1283                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1284                                 continue;
1285                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1286                                 continue;
1287                         goto out;
1288                 }
1289
1290                 switch (state) {
1291                 case cpuset:
1292                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1293                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1294                         state = possible;
1295                         break;
1296
1297                 case possible:
1298                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1299                         state = fail;
1300                         break;
1301
1302                 case fail:
1303                         BUG();
1304                         break;
1305                 }
1306         }
1307
1308 out:
1309         if (state != cpuset) {
1310                 /*
1311                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1312                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1313                  * leave kernel.
1314                  */
1315                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1316                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1317                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1318                 }
1319         }
1320
1321         return dest_cpu;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1326  */
1327 static inline
1328 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1329 {
1330         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1331
1332         /*
1333          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1334          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1335          * cpu.
1336          *
1337          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1338          *
1339          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1340          *   not worry about this generic constraint ]
1341          */
1342         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1343                      !cpu_online(cpu)))
1344                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1345
1346         return cpu;
1347 }
1348
1349 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1350 {
1351         s64 diff = sample - *avg;
1352         *avg += diff >> 3;
1353 }
1354 #endif
1355
1356 static void
1357 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1358 {
1359 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1360         struct rq *rq = this_rq();
1361
1362 #ifdef CONFIG_SMP
1363         int this_cpu = smp_processor_id();
1364
1365         if (cpu == this_cpu) {
1366                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1367                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1368         } else {
1369                 struct sched_domain *sd;
1370
1371                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1372                 rcu_read_lock();
1373                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1374                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1375                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1376                                 break;
1377                         }
1378                 }
1379                 rcu_read_unlock();
1380         }
1381
1382         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1383                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1384
1385 #endif /* CONFIG_SMP */
1386
1387         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1388         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1389
1390         if (wake_flags & WF_SYNC)
1391                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1392
1393 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1394 }
1395
1396 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1397 {
1398         activate_task(rq, p, en_flags);
1399         p->on_rq = 1;
1400
1401         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1402         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1403                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1408  */
1409 static void
1410 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1411 {
1412         trace_sched_wakeup(p, true);
1413         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1414
1415         p->state = TASK_RUNNING;
1416 #ifdef CONFIG_SMP
1417         if (p->sched_class->task_woken)
1418                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1419
1420         if (rq->idle_stamp) {
1421                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1422                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1423
1424                 if (delta > max)
1425                         rq->avg_idle = max;
1426                 else
1427                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1428                 rq->idle_stamp = 0;
1429         }
1430 #endif
1431 }
1432
1433 static void
1434 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1435 {
1436 #ifdef CONFIG_SMP
1437         if (p->sched_contributes_to_load)
1438                 rq->nr_uninterruptible--;
1439 #endif
1440
1441         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1442         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1443 }
1444
1445 /*
1446  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1447  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1448  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1449  * the task is still ->on_rq.
1450  */
1451 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1452 {
1453         struct rq *rq;
1454         int ret = 0;
1455
1456         rq = __task_rq_lock(p);
1457         if (p->on_rq) {
1458                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1459                 ret = 1;
1460         }
1461         __task_rq_unlock(rq);
1462
1463         return ret;
1464 }
1465
1466 #ifdef CONFIG_SMP
1467 static void sched_ttwu_pending(void)
1468 {
1469         struct rq *rq = this_rq();
1470         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1471         struct task_struct *p;
1472
1473         raw_spin_lock(&rq->lock);
1474
1475         while (llist) {
1476                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1477                 llist = llist_next(llist);
1478                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1479         }
1480
1481         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1482 }
1483
1484 void scheduler_ipi(void)
1485 {
1486         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1487                 return;
1488
1489         /*
1490          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1491          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1492          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1493          * we do call them.
1494          *
1495          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1496          * properly.
1497          *
1498          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1499          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1500          * somewhat pessimize the simple resched case.
1501          */
1502         irq_enter();
1503         sched_ttwu_pending();
1504
1505         /*
1506          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1507          */
1508         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1509                 this_rq()->idle_balance = 1;
1510                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1511         }
1512         irq_exit();
1513 }
1514
1515 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1516 {
1517         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1518                 smp_send_reschedule(cpu);
1519 }
1520
1521 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1522 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1523 {
1524         struct rq *rq;
1525         int ret = 0;
1526
1527         rq = __task_rq_lock(p);
1528         if (p->on_cpu) {
1529                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1530                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1531                 ret = 1;
1532         }
1533         __task_rq_unlock(rq);
1534
1535         return ret;
1536
1537 }
1538 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1539
1540 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1541 {
1542         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1543 }
1544 #endif /* CONFIG_SMP */
1545
1546 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1547 {
1548         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1549
1550 #if defined(CONFIG_SMP)
1551         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1552                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1553                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1554                 return;
1555         }
1556 #endif
1557
1558         raw_spin_lock(&rq->lock);
1559         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1560         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1561 }
1562
1563 /**
1564  * try_to_wake_up - wake up a thread
1565  * @p: the thread to be awakened
1566  * @state: the mask of task states that can be woken
1567  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1568  *
1569  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1570  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1571  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1572  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1573  * runnable without the overhead of this.
1574  *
1575  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1576  * or @state didn't match @p's state.
1577  */
1578 static int
1579 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1580 {
1581         unsigned long flags;
1582         int cpu, success = 0;
1583
1584         smp_wmb();
1585         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1586         if (!(p->state & state))
1587                 goto out;
1588
1589         success = 1; /* we're going to change ->state */
1590         cpu = task_cpu(p);
1591
1592         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1593                 goto stat;
1594
1595 #ifdef CONFIG_SMP
1596         /*
1597          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1598          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1599          */
1600         while (p->on_cpu) {
1601 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1602                 /*
1603                  * In case the architecture enables interrupts in
1604                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1605                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1606                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1607                  * remote wakeup.
1608                  */
1609                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1610                         goto stat;
1611 #else
1612                 cpu_relax();
1613 #endif
1614         }
1615         /*
1616          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1617          */
1618         smp_rmb();
1619
1620         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1621         p->state = TASK_WAKING;
1622
1623         if (p->sched_class->task_waking)
1624                 p->sched_class->task_waking(p);
1625
1626         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1627         if (task_cpu(p) != cpu) {
1628                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1629                 set_task_cpu(p, cpu);
1630         }
1631 #endif /* CONFIG_SMP */
1632
1633         ttwu_queue(p, cpu);
1634 stat:
1635         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1636 out:
1637         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1638
1639         return success;
1640 }
1641
1642 /**
1643  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1644  * @p: the thread to be awakened
1645  *
1646  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1647  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1648  * the current task.
1649  */
1650 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1651 {
1652         struct rq *rq = task_rq(p);
1653
1654         BUG_ON(rq != this_rq());
1655         BUG_ON(p == current);
1656         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1657
1658         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1659                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1660                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1661                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1662         }
1663
1664         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1665                 goto out;
1666
1667         if (!p->on_rq)
1668                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1669
1670         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1671         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1672 out:
1673         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1674 }
1675
1676 /**
1677  * wake_up_process - Wake up a specific process
1678  * @p: The process to be woken up.
1679  *
1680  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1681  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1682  * running.
1683  *
1684  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1685  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1686  */
1687 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1688 {
1689         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1692
1693 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1694 {
1695         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1700  * p is forked by current.
1701  *
1702  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1703  */
1704 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1705 {
1706         p->on_rq                        = 0;
1707
1708         p->se.on_rq                     = 0;
1709         p->se.exec_start                = 0;
1710         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1711         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1712         p->se.nr_migrations             = 0;
1713         p->se.vruntime                  = 0;
1714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1717         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1718 #endif
1719
1720         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1721
1722 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1723         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1724 #endif
1725 }
1726
1727 /*
1728  * fork()/clone()-time setup:
1729  */
1730 void sched_fork(struct task_struct *p)
1731 {
1732         unsigned long flags;
1733         int cpu = get_cpu();
1734
1735         __sched_fork(p);
1736         /*
1737          * We mark the process as running here. This guarantees that
1738          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1739          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1740          */
1741         p->state = TASK_RUNNING;
1742
1743         /*
1744          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1745          */
1746         p->prio = current->normal_prio;
1747
1748         /*
1749          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1750          */
1751         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1752                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1753                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1754                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1755                         p->rt_priority = 0;
1756                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1757                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1758
1759                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1760                 set_load_weight(p);
1761
1762                 /*
1763                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1764                  * fulfilled its duty:
1765                  */
1766                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1767         }
1768
1769         if (!rt_prio(p->prio))
1770                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1771
1772         if (p->sched_class->task_fork)
1773                 p->sched_class->task_fork(p);
1774
1775         /*
1776          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1777          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1778          * is ran before sched_fork().
1779          *
1780          * Silence PROVE_RCU.
1781          */
1782         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1783         set_task_cpu(p, cpu);
1784         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1785
1786 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1787         if (likely(sched_info_on()))
1788                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1789 #endif
1790 #if defined(CONFIG_SMP)
1791         p->on_cpu = 0;
1792 #endif
1793 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1794         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1795         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1796 #endif
1797 #ifdef CONFIG_SMP
1798         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1799 #endif
1800
1801         put_cpu();
1802 }
1803
1804 /*
1805  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1806  *
1807  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1808  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1809  * on the runqueue and wakes it.
1810  */
1811 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1812 {
1813         unsigned long flags;
1814         struct rq *rq;
1815
1816         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1817 #ifdef CONFIG_SMP
1818         /*
1819          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1820          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1821          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1822          */
1823         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1824 #endif
1825
1826         rq = __task_rq_lock(p);
1827         activate_task(rq, p, 0);
1828         p->on_rq = 1;
1829         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1830         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832         if (p->sched_class->task_woken)
1833                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1834 #endif
1835         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1836 }
1837
1838 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1839
1840 /**
1841  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1842  * @notifier: notifier struct to register
1843  */
1844 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1845 {
1846         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1847 }
1848 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1849
1850 /**
1851  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1852  * @notifier: notifier struct to unregister
1853  *
1854  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1855  */
1856 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1857 {
1858         hlist_del(&notifier->link);
1859 }
1860 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1861
1862 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1863 {
1864         struct preempt_notifier *notifier;
1865         struct hlist_node *node;
1866
1867         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1868                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1869 }
1870
1871 static void
1872 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1873                                  struct task_struct *next)
1874 {
1875         struct preempt_notifier *notifier;
1876         struct hlist_node *node;
1877
1878         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1879                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1880 }
1881
1882 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1883
1884 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1885 {
1886 }
1887
1888 static void
1889 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1890                                  struct task_struct *next)
1891 {
1892 }
1893
1894 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1895
1896 /**
1897  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1898  * @rq: the runqueue preparing to switch
1899  * @prev: the current task that is being switched out
1900  * @next: the task we are going to switch to.
1901  *
1902  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1903  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1904  * switch.
1905  *
1906  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1907  * hooks.
1908  */
1909 static inline void
1910 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1911                     struct task_struct *next)
1912 {
1913         sched_info_switch(prev, next);
1914         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1915         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1916         prepare_lock_switch(rq, next);
1917         prepare_arch_switch(next);
1918         trace_sched_switch(prev, next);
1919 }
1920
1921 /**
1922  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1923  * @rq: runqueue associated with task-switch
1924  * @prev: the thread we just switched away from.
1925  *
1926  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1927  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1928  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1929  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1930  *
1931  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1932  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1933  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1934  * details.)
1935  */
1936 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1937         __releases(rq->lock)
1938 {
1939         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1940         long prev_state;
1941
1942         rq->prev_mm = NULL;
1943
1944         /*
1945          * A task struct has one reference for the use as "current".
1946          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1947          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1948          * the scheduled task must drop that reference.
1949          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1950          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1951          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1952          * be dropped twice.
1953          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1954          */
1955         prev_state = prev->state;
1956         finish_arch_switch(prev);
1957 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1958         local_irq_disable();
1959 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1960         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1961 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1962         local_irq_enable();
1963 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1964         finish_lock_switch(rq, prev);
1965
1966         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1967         if (mm)
1968                 mmdrop(mm);
1969         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1970                 /*
1971                  * Remove function-return probe instances associated with this
1972                  * task and put them back on the free list.
1973                  */
1974                 kprobe_flush_task(prev);
1975                 put_task_struct(prev);
1976         }
1977 }
1978
1979 #ifdef CONFIG_SMP
1980
1981 /* assumes rq->lock is held */
1982 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1983 {
1984         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1985                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1986 }
1987
1988 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1989 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1990 {
1991         if (rq->post_schedule) {
1992                 unsigned long flags;
1993
1994                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1995                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1996                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1997                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1998
1999                 rq->post_schedule = 0;
2000         }
2001 }
2002
2003 #else
2004
2005 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2006 {
2007 }
2008
2009 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2010 {
2011 }
2012
2013 #endif
2014
2015 /**
2016  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2017  * @prev: the thread we just switched away from.
2018  */
2019 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2020         __releases(rq->lock)
2021 {
2022         struct rq *rq = this_rq();
2023
2024         finish_task_switch(rq, prev);
2025
2026         /*
2027          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2028          * task_switch?
2029          */
2030         post_schedule(rq);
2031
2032 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2033         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2034         preempt_enable();
2035 #endif
2036         if (current->set_child_tid)
2037                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2038 }
2039
2040 /*
2041  * context_switch - switch to the new MM and the new
2042  * thread's register state.
2043  */
2044 static inline void
2045 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2046                struct task_struct *next)
2047 {
2048         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2049
2050         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2051
2052         mm = next->mm;
2053         oldmm = prev->active_mm;
2054         /*
2055          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2056          * combine the page table reload and the switch backend into
2057          * one hypercall.
2058          */
2059         arch_start_context_switch(prev);
2060
2061         if (!mm) {
2062                 next->active_mm = oldmm;
2063                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2064                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2065         } else
2066                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2067
2068         if (!prev->mm) {
2069                 prev->active_mm = NULL;
2070                 rq->prev_mm = oldmm;
2071         }
2072         /*
2073          * Since the runqueue lock will be released by the next
2074          * task (which is an invalid locking op but in the case
2075          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2076          * do an early lockdep release here:
2077          */
2078 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2079         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2080 #endif
2081
2082         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2083         switch_to(prev, next, prev);
2084
2085         barrier();
2086         /*
2087          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2088          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2089          * frame will be invalid.
2090          */
2091         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2092 }
2093
2094 /*
2095  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2096  *
2097  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2098  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2099  * number of context switches performed since bootup.
2100  */
2101 unsigned long nr_running(void)
2102 {
2103         unsigned long i, sum = 0;
2104
2105         for_each_online_cpu(i)
2106                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2107
2108         return sum;
2109 }
2110
2111 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2112 {
2113         unsigned long i, sum = 0;
2114
2115         for_each_possible_cpu(i)
2116                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2117
2118         /*
2119          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2120          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2121          */
2122         if (unlikely((long)sum < 0))
2123                 sum = 0;
2124
2125         return sum;
2126 }
2127
2128 unsigned long long nr_context_switches(void)
2129 {
2130         int i;
2131         unsigned long long sum = 0;
2132
2133         for_each_possible_cpu(i)
2134                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2135
2136         return sum;
2137 }
2138
2139 unsigned long nr_iowait(void)
2140 {
2141         unsigned long i, sum = 0;
2142
2143         for_each_possible_cpu(i)
2144                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2145
2146         return sum;
2147 }
2148
2149 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2150 {
2151         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2152         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2153 }
2154
2155 unsigned long this_cpu_load(void)
2156 {
2157         struct rq *this = this_rq();
2158         return this->cpu_load[0];
2159 }
2160
2161
2162 /* Variables and functions for calc_load */
2163 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2164 static unsigned long calc_load_update;
2165 unsigned long avenrun[3];
2166 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2167
2168 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2169 {
2170         long nr_active, delta = 0;
2171
2172         nr_active = this_rq->nr_running;
2173         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2174
2175         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2176                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2177                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2178         }
2179
2180         return delta;
2181 }
2182
2183 static unsigned long
2184 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2185 {
2186         load *= exp;
2187         load += active * (FIXED_1 - exp);
2188         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2189         return load >> FSHIFT;
2190 }
2191
2192 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2193 /*
2194  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2195  *
2196  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2197  */
2198 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2199
2200 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2201 {
2202         long delta;
2203
2204         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2205         if (delta)
2206                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2207 }
2208
2209 static long calc_load_fold_idle(void)
2210 {
2211         long delta = 0;
2212
2213         /*
2214          * Its got a race, we don't care...
2215          */
2216         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2217                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2218
2219         return delta;
2220 }
2221
2222 /**
2223  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2224  *
2225  * @x:         base of the power
2226  * @frac_bits: fractional bits of @x
2227  * @n:         power to raise @x to.
2228  *
2229  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2230  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2231  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2232  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2233  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2234  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2235  * vector.
2236  */
2237 static unsigned long
2238 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2239 {
2240         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2241
2242         if (n) for (;;) {
2243                 if (n & 1) {
2244                         result *= x;
2245                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2246                         result >>= frac_bits;
2247                 }
2248                 n >>= 1;
2249                 if (!n)
2250                         break;
2251                 x *= x;
2252                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2253                 x >>= frac_bits;
2254         }
2255
2256         return result;
2257 }
2258
2259 /*
2260  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2261  *
2262  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2263  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2264  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2265  *
2266  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2267  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2268  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2269  *
2270  *  ...
2271  *
2272  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2273  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2274  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2275  *
2276  * [1] application of the geometric series:
2277  *
2278  *              n         1 - x^(n+1)
2279  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2280  *             i=0          1 - x
2281  */
2282 static unsigned long
2283 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2284             unsigned long active, unsigned int n)
2285 {
2286
2287         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2288 }
2289
2290 /*
2291  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2292  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2293  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2294  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2295  *
2296  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2297  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2298  */
2299 static void calc_global_nohz(void)
2300 {
2301         long delta, active, n;
2302
2303         /*
2304          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
2305          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
2306          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
2307          * due to NO_HZ.
2308          */
2309         delta = calc_load_fold_idle();
2310         if (delta)
2311                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2312
2313         /*
2314          * It could be the one fold was all it took, we done!
2315          */
2316         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2317                 return;
2318
2319         /*
2320          * Catch-up, fold however many we are behind still
2321          */
2322         delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2323         n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2324
2325         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2326         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2327
2328         avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2329         avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2330         avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2331
2332         calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2333 }
2334 #else
2335 void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2336 {
2337 }
2338
2339 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2340 {
2341         return 0;
2342 }
2343
2344 static void calc_global_nohz(void)
2345 {
2346 }
2347 #endif
2348
2349 /**
2350  * get_avenrun - get the load average array
2351  * @loads:      pointer to dest load array
2352  * @offset:     offset to add
2353  * @shift:      shift count to shift the result left
2354  *
2355  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2356  */
2357 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2358 {
2359         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2360         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2361         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2362 }
2363
2364 /*
2365  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2366  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2367  */
2368 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2369 {
2370         long active;
2371
2372         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2373                 return;
2374
2375         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2376         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2377
2378         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2379         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2380         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2381
2382         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2383
2384         /*
2385          * Account one period with whatever state we found before
2386          * folding in the nohz state and ageing the entire idle period.
2387          *
2388          * This avoids loosing a sample when we go idle between 
2389          * calc_load_account_active() (10 ticks ago) and now and thus
2390          * under-accounting.
2391          */
2392         calc_global_nohz();
2393 }
2394
2395 /*
2396  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2397  * active count.
2398  */
2399 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2400 {
2401         long delta;
2402
2403         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2404                 return;
2405
2406         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2407         delta += calc_load_fold_idle();
2408         if (delta)
2409                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2410
2411         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2412 }
2413
2414 /*
2415  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2416  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2417  *
2418  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2419  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2420  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2421  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2422  *
2423  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2424  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2425  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2426  *
2427  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2428  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2429  * particular idx is approximated to be zero.
2430  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2431  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2432  * based on 128 point scale.
2433  * Example:
2434  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2435  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2436  *
2437  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2438  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2439  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2440  */
2441 #define DEGRADE_SHIFT           7
2442 static const unsigned char
2443                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2444 static const unsigned char
2445                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2446                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2447                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2448                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2449                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2450                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2451
2452 /*
2453  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2454  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2455  * adding any new load.
2456  */
2457 static unsigned long
2458 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2459 {
2460         int j = 0;
2461
2462         if (!missed_updates)
2463                 return load;
2464
2465         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2466                 return 0;
2467
2468         if (idx == 1)
2469                 return load >> missed_updates;
2470
2471         while (missed_updates) {
2472                 if (missed_updates % 2)
2473                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2474
2475                 missed_updates >>= 1;
2476                 j++;
2477         }
2478         return load;
2479 }
2480
2481 /*
2482  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2483  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2484  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2485  */
2486 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2487 {
2488         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2489         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2490         unsigned long pending_updates;
2491         int i, scale;
2492
2493         this_rq->nr_load_updates++;
2494
2495         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2496         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2497                 return;
2498
2499         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2500         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2501
2502         /* Update our load: */
2503         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2504         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2505                 unsigned long old_load, new_load;
2506
2507                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2508
2509                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2510                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2511                 new_load = this_load;
2512                 /*
2513                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2514                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2515                  * example.
2516                  */
2517                 if (new_load > old_load)
2518                         new_load += scale - 1;
2519
2520                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2521         }
2522
2523         sched_avg_update(this_rq);
2524 }
2525
2526 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2527 {
2528         update_cpu_load(this_rq);
2529
2530         calc_load_account_active(this_rq);
2531 }
2532
2533 #ifdef CONFIG_SMP
2534
2535 /*
2536  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2537  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2538  */
2539 void sched_exec(void)
2540 {
2541         struct task_struct *p = current;
2542         unsigned long flags;
2543         int dest_cpu;
2544
2545         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2546         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2547         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2548                 goto unlock;
2549
2550         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2551                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2552
2553                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2554                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2555                 return;
2556         }
2557 unlock:
2558         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2559 }
2560
2561 #endif
2562
2563 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2564 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2565
2566 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2567 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2568
2569 /*
2570  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2571  * @p in case that task is currently running.
2572  *
2573  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2574  */
2575 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2576 {
2577         u64 ns = 0;
2578
2579         if (task_current(rq, p)) {
2580                 update_rq_clock(rq);
2581                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2582                 if ((s64)ns < 0)
2583                         ns = 0;
2584         }
2585
2586         return ns;
2587 }
2588
2589 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2590 {
2591         unsigned long flags;
2592         struct rq *rq;
2593         u64 ns = 0;
2594
2595         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2596         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2597         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2598
2599         return ns;
2600 }
2601
2602 /*
2603  * Return accounted runtime for the task.
2604  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2605  * pending runtime that have not been accounted yet.
2606  */
2607 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2608 {
2609         unsigned long flags;
2610         struct rq *rq;
2611         u64 ns = 0;
2612
2613         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2614         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2615         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2616
2617         return ns;
2618 }
2619
2620 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2621 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2622 struct cpuacct root_cpuacct;
2623 #endif
2624
2625 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2626                                             u64 tmp)
2627 {
2628 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2629         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2630         struct cpuacct *ca;
2631 #endif
2632         /*
2633          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2634          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2635          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2636          *
2637          */
2638         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2639
2640 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2641         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2642                 return;
2643
2644         rcu_read_lock();
2645         ca = task_ca(p);
2646         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2647                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2648                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2649                 ca = parent_ca(ca);
2650         }
2651         rcu_read_unlock();
2652 #endif
2653 }
2654
2655
2656 /*
2657  * Account user cpu time to a process.
2658  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2659  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2660  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2661  */
2662 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2663                        cputime_t cputime_scaled)
2664 {
2665         int index;
2666
2667         /* Add user time to process. */
2668         p->utime += cputime;
2669         p->utimescaled += cputime_scaled;
2670         account_group_user_time(p, cputime);
2671
2672         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2673
2674         /* Add user time to cpustat. */
2675         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2676
2677         /* Account for user time used */
2678         acct_update_integrals(p);
2679 }
2680
2681 /*
2682  * Account guest cpu time to a process.
2683  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2684  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2685  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2686  */
2687 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2688                                cputime_t cputime_scaled)
2689 {
2690         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2691
2692         /* Add guest time to process. */
2693         p->utime += cputime;
2694         p->utimescaled += cputime_scaled;
2695         account_group_user_time(p, cputime);
2696         p->gtime += cputime;
2697
2698         /* Add guest time to cpustat. */
2699         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2700                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2701                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2702         } else {
2703                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2704                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2705         }
2706 }
2707
2708 /*
2709  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2710  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2711  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2712  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2713  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2714  */
2715 static inline
2716 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2717                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2718 {
2719         /* Add system time to process. */
2720         p->stime += cputime;
2721         p->stimescaled += cputime_scaled;
2722         account_group_system_time(p, cputime);
2723
2724         /* Add system time to cpustat. */
2725         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2726
2727         /* Account for system time used */
2728         acct_update_integrals(p);
2729 }
2730
2731 /*
2732  * Account system cpu time to a process.
2733  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2734  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2735  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2736  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2737  */
2738 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2739                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2740 {
2741         int index;
2742
2743         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2744                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2745                 return;
2746         }
2747
2748         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2749                 index = CPUTIME_IRQ;
2750         else if (in_serving_softirq())
2751                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2752         else
2753                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2754
2755         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2756 }
2757
2758 /*
2759  * Account for involuntary wait time.
2760  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2761  */
2762 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2763 {
2764         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2765
2766         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2767 }
2768
2769 /*
2770  * Account for idle time.
2771  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2772  */
2773 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2774 {
2775         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2776         struct rq *rq = this_rq();
2777
2778         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2779                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2780         else
2781                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2782 }
2783
2784 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2785 {
2786 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2787         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
2788                 u64 steal, st = 0;
2789
2790                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2791                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2792
2793                 st = steal_ticks(steal);
2794                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2795
2796                 account_steal_time(st);
2797                 return st;
2798         }
2799 #endif
2800         return false;
2801 }
2802
2803 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2804
2805 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2806 /*
2807  * Account a tick to a process and cpustat
2808  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2809  * @user_tick: is the tick from userspace
2810  * @rq: the pointer to rq
2811  *
2812  * Tick demultiplexing follows the order
2813  * - pending hardirq update
2814  * - pending softirq update
2815  * - user_time
2816  * - idle_time
2817  * - system time
2818  *   - check for guest_time
2819  *   - else account as system_time
2820  *
2821  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2822  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2823  * opportunity to update it solely in system time.
2824  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2825  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2826  */
2827 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2828                                                 struct rq *rq)
2829 {
2830         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2831         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2832
2833         if (steal_account_process_tick())
2834                 return;
2835
2836         if (irqtime_account_hi_update()) {
2837                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2838         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2839                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2840         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2841                 /*
2842                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2843                  * So, we have to handle it separately here.
2844                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2845                  */
2846                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2847                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2848         } else if (user_tick) {
2849                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2850         } else if (p == rq->idle) {
2851                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2852         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2853                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2854         } else {
2855                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2856                                         CPUTIME_SYSTEM);
2857         }
2858 }
2859
2860 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2861 {
2862         int i;
2863         struct rq *rq = this_rq();
2864
2865         for (i = 0; i < ticks; i++)
2866                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
2867 }
2868 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2869 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
2870 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2871                                                 struct rq *rq) {}
2872 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2873
2874 /*
2875  * Account a single tick of cpu time.
2876  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2877  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
2878  */
2879 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
2880 {
2881         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2882         struct rq *rq = this_rq();
2883
2884         if (sched_clock_irqtime) {
2885                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
2886                 return;
2887         }
2888
2889         if (steal_account_process_tick())
2890                 return;
2891
2892         if (user_tick)
2893                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2894         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
2895                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
2896                                     one_jiffy_scaled);
2897         else
2898                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2899 }
2900
2901 /*
2902  * Account multiple ticks of steal time.
2903  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2904  * @ticks: number of stolen ticks
2905  */
2906 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
2907 {
2908         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2909 }
2910
2911 /*
2912  * Account multiple ticks of idle time.
2913  * @ticks: number of stolen ticks
2914  */
2915 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
2916 {
2917
2918         if (sched_clock_irqtime) {
2919                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
2920                 return;
2921         }
2922
2923         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
2924 }
2925
2926 #endif
2927
2928 /*
2929  * Use precise platform statistics if available:
2930  */
2931 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2932 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2933 {
2934         *ut = p->utime;
2935         *st = p->stime;
2936 }
2937
2938 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2939 {
2940         struct task_cputime cputime;
2941
2942         thread_group_cputime(p, &cputime);
2943
2944         *ut = cputime.utime;
2945         *st = cputime.stime;
2946 }
2947 #else
2948
2949 #ifndef nsecs_to_cputime
2950 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
2951 #endif
2952
2953 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2954 {
2955         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
2956
2957         /*
2958          * Use CFS's precise accounting:
2959          */
2960         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
2961
2962         if (total) {
2963                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2964
2965                 temp *= (__force u64) utime;
2966                 do_div(temp, (__force u32) total);
2967                 utime = (__force cputime_t) temp;
2968         } else
2969                 utime = rtime;
2970
2971         /*
2972          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
2973          */
2974         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
2975         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
2976
2977         *ut = p->prev_utime;
2978         *st = p->prev_stime;
2979 }
2980
2981 /*
2982  * Must be called with siglock held.
2983  */
2984 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
2985 {
2986         struct signal_struct *sig = p->signal;
2987         struct task_cputime cputime;
2988         cputime_t rtime, utime, total;
2989
2990         thread_group_cputime(p, &cputime);
2991
2992         total = cputime.utime + cputime.stime;
2993         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
2994
2995         if (total) {
2996                 u64 temp = (__force u64) rtime;
2997
2998                 temp *= (__force u64) cputime.utime;
2999                 do_div(temp, (__force u32) total);
3000                 utime = (__force cputime_t) temp;
3001         } else
3002                 utime = rtime;
3003
3004         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3005         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
3006
3007         *ut = sig->prev_utime;
3008         *st = sig->prev_stime;
3009 }
3010 #endif
3011
3012 /*
3013  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3014  * We call it with interrupts disabled.
3015  */
3016 void scheduler_tick(void)
3017 {
3018         int cpu = smp_processor_id();
3019         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3020         struct task_struct *curr = rq->curr;
3021
3022         sched_clock_tick();
3023
3024         raw_spin_lock(&rq->lock);
3025         update_rq_clock(rq);
3026         update_cpu_load_active(rq);
3027         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3028         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3029
3030         perf_event_task_tick();
3031
3032 #ifdef CONFIG_SMP
3033         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3034         trigger_load_balance(rq, cpu);
3035 #endif
3036 }
3037
3038 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3039 {
3040         if (in_lock_functions(addr)) {
3041                 addr = CALLER_ADDR2;
3042                 if (in_lock_functions(addr))
3043                         addr = CALLER_ADDR3;
3044         }
3045         return addr;
3046 }
3047
3048 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3049                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3050
3051 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3052 {
3053 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3054         /*
3055          * Underflow?
3056          */
3057         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3058                 return;
3059 #endif
3060         preempt_count() += val;
3061 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3062         /*
3063          * Spinlock count overflowing soon?
3064          */
3065         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3066                                 PREEMPT_MASK - 10);
3067 #endif
3068         if (preempt_count() == val)
3069                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3070 }
3071 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3072
3073 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3074 {
3075 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3076         /*
3077          * Underflow?
3078          */
3079         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3080                 return;
3081         /*
3082          * Is the spinlock portion underflowing?
3083          */
3084         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3085                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3086                 return;
3087 #endif
3088
3089         if (preempt_count() == val)
3090                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3091         preempt_count() -= val;
3092 }
3093 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3094
3095 #endif
3096
3097 /*
3098  * Print scheduling while atomic bug:
3099  */
3100 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3101 {
3102         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3103
3104         if (oops_in_progress)
3105                 return;
3106
3107         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3108                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3109
3110         debug_show_held_locks(prev);
3111         print_modules();
3112         if (irqs_disabled())
3113                 print_irqtrace_events(prev);
3114
3115         if (regs)
3116                 show_regs(regs);
3117         else
3118                 dump_stack();
3119 }
3120
3121 /*
3122  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3123  */
3124 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3125 {
3126         /*
3127          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3128          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3129          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3130          */
3131         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3132                 __schedule_bug(prev);
3133         rcu_sleep_check();
3134
3135         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3136
3137         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3138 }
3139
3140 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3141 {
3142         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3143                 update_rq_clock(rq);
3144         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3145 }
3146
3147 /*
3148  * Pick up the highest-prio task:
3149  */
3150 static inline struct task_struct *
3151 pick_next_task(struct rq *rq)
3152 {
3153         const struct sched_class *class;
3154         struct task_struct *p;
3155
3156         /*
3157          * Optimization: we know that if all tasks are in
3158          * the fair class we can call that function directly:
3159          */
3160         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3161                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3162                 if (likely(p))
3163                         return p;
3164         }
3165
3166         for_each_class(class) {
3167                 p = class->pick_next_task(rq);
3168                 if (p)
3169                         return p;
3170         }
3171
3172         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3173 }
3174
3175 /*
3176  * __schedule() is the main scheduler function.
3177  */
3178 static void __sched __schedule(void)
3179 {
3180         struct task_struct *prev, *next;
3181         unsigned long *switch_count;
3182         struct rq *rq;
3183         int cpu;
3184
3185 need_resched:
3186         preempt_disable();
3187         cpu = smp_processor_id();
3188         rq = cpu_rq(cpu);
3189         rcu_note_context_switch(cpu);
3190         prev = rq->curr;
3191
3192         schedule_debug(prev);
3193
3194         if (sched_feat(HRTICK))
3195                 hrtick_clear(rq);
3196
3197         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3198
3199         switch_count = &prev->nivcsw;
3200         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3201                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3202                         prev->state = TASK_RUNNING;
3203                 } else {
3204                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3205                         prev->on_rq = 0;
3206
3207                         /*
3208                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3209                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3210                          * concurrency.
3211                          */
3212                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3213                                 struct task_struct *to_wakeup;
3214
3215                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3216                                 if (to_wakeup)
3217                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3218                         }
3219                 }
3220                 switch_count = &prev->nvcsw;
3221         }
3222
3223         pre_schedule(rq, prev);
3224
3225         if (unlikely(!rq->nr_running))
3226                 idle_balance(cpu, rq);
3227
3228         put_prev_task(rq, prev);
3229         next = pick_next_task(rq);
3230         clear_tsk_need_resched(prev);
3231         rq->skip_clock_update = 0;
3232
3233         if (likely(prev != next)) {
3234                 rq->nr_switches++;
3235                 rq->curr = next;
3236                 ++*switch_count;
3237
3238                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3239                 /*
3240                  * The context switch have flipped the stack from under us
3241                  * and restored the local variables which were saved when
3242                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3243                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3244                  */
3245                 cpu = smp_processor_id();
3246                 rq = cpu_rq(cpu);
3247         } else
3248                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3249
3250         post_schedule(rq);
3251
3252         sched_preempt_enable_no_resched();
3253         if (need_resched())
3254                 goto need_resched;
3255 }
3256
3257 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3258 {
3259         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3260                 return;
3261         /*
3262          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3263          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3264          */
3265         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3266                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3267 }
3268
3269 asmlinkage void __sched schedule(void)
3270 {
3271         struct task_struct *tsk = current;
3272
3273         sched_submit_work(tsk);
3274         __schedule();
3275 }
3276 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3277
3278 /**
3279  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3280  *
3281  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3282  */
3283 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3284 {
3285         sched_preempt_enable_no_resched();
3286         schedule();
3287         preempt_disable();
3288 }
3289
3290 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3291
3292 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3293 {
3294         if (lock->owner != owner)
3295                 return false;
3296
3297         /*
3298          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3299          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3300          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3301          * ensures the memory stays valid.
3302          */
3303         barrier();
3304
3305         return owner->on_cpu;
3306 }
3307
3308 /*
3309  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3310  * access and not reliable.
3311  */
3312 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3313 {
3314         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3315                 return 0;
3316
3317         rcu_read_lock();
3318         while (owner_running(lock, owner)) {
3319                 if (need_resched())
3320                         break;
3321
3322                 arch_mutex_cpu_relax();
3323         }
3324         rcu_read_unlock();
3325
3326         /*
3327          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3328          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3329          * success only when lock->owner is NULL.
3330          */
3331         return lock->owner == NULL;
3332 }
3333 #endif
3334
3335 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3336 /*
3337  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3338  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3339  * occur there and call schedule directly.
3340  */
3341 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3342 {
3343         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3344
3345         /*
3346          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3347          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3348          */
3349         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3350                 return;
3351
3352         do {
3353                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3354                 __schedule();
3355                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3356
3357                 /*
3358                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3359                  * between schedule and now.
3360                  */
3361                 barrier();
3362         } while (need_resched());
3363 }
3364 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3365
3366 /*
3367  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3368  * off of irq context.
3369  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3370  * protect us against recursive calling from irq.
3371  */
3372 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3373 {
3374         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3375
3376         /* Catch callers which need to be fixed */
3377         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3378
3379         do {
3380                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3381                 local_irq_enable();
3382                 __schedule();
3383                 local_irq_disable();
3384                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3385
3386                 /*
3387                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3388                  * between schedule and now.
3389                  */
3390                 barrier();
3391         } while (need_resched());
3392 }
3393
3394 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3395
3396 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3397                           void *key)
3398 {
3399         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3400 }
3401 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3402
3403 /*
3404  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3405  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3406  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3407  *
3408  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3409  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3410  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3411  */
3412 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3413                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3414 {
3415         wait_queue_t *curr, *next;
3416
3417         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3418                 unsigned flags = curr->flags;
3419
3420                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3421                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3422                         break;
3423         }
3424 }
3425
3426 /**
3427  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3428  * @q: the waitqueue
3429  * @mode: which threads
3430  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3431  * @key: is directly passed to the wakeup function
3432  *
3433  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3434  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3435  */
3436 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3437                         int nr_exclusive, void *key)
3438 {
3439         unsigned long flags;
3440
3441         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3442         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3443         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3444 }
3445 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3446
3447 /*
3448  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3449  */
3450 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3451 {
3452         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3453 }
3454 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3455
3456 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3457 {
3458         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3459 }
3460 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3461
3462 /**
3463  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3464  * @q: the waitqueue
3465  * @mode: which threads
3466  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3467  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3468  *
3469  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3470  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3471  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3472  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3473  *
3474  * On UP it can prevent extra preemption.
3475  *
3476  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3477  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3478  */
3479 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3480                         int nr_exclusive, void *key)
3481 {
3482         unsigned long flags;
3483         int wake_flags = WF_SYNC;
3484
3485         if (unlikely(!q))
3486                 return;
3487
3488         if (unlikely(!nr_exclusive))
3489                 wake_flags = 0;
3490
3491         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3492         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3493         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3494 }
3495 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3496
3497 /*
3498  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3499  */
3500 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3501 {
3502         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3503 }
3504 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3505
3506 /**
3507  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3508  * @x:  holds the state of this particular completion
3509  *
3510  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3511  * awakened in the same order in which they were queued.
3512  *
3513  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3514  *
3515  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3516  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3517  */
3518 void complete(struct completion *x)
3519 {
3520         unsigned long flags;
3521
3522         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3523         x->done++;
3524         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3525         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3526 }
3527 EXPORT_SYMBOL(complete);
3528
3529 /**
3530  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3531  * @x:  holds the state of this particular completion
3532  *
3533  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3534  *
3535  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3536  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3537  */
3538 void complete_all(struct completion *x)
3539 {
3540         unsigned long flags;
3541
3542         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3543         x->done += UINT_MAX/2;
3544         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3545         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3546 }
3547 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3548
3549 static inline long __sched
3550 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3551 {
3552         if (!x->done) {
3553                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3554
3555                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3556                 do {
3557                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3558                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3559                                 break;
3560                         }
3561                         __set_current_state(state);
3562                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3563                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3564                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3565                 } while (!x->done && timeout);
3566                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3567                 if (!x->done)
3568                         return timeout;
3569         }
3570         x->done--;
3571         return timeout ?: 1;
3572 }
3573
3574 static long __sched
3575 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3576 {
3577         might_sleep();
3578
3579         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3580         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3581         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3582         return timeout;
3583 }
3584
3585 /**
3586  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3587  * @x:  holds the state of this particular completion
3588  *
3589  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3590  * interruptible and there is no timeout.
3591  *
3592  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3593  * and interrupt capability. Also see complete().
3594  */
3595 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3596 {
3597         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3598 }
3599 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3600
3601 /**
3602  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3603  * @x:  holds the state of this particular completion
3604  * @timeout:  timeout value in jiffies
3605  *
3606  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3607  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3608  * interruptible.
3609  *
3610  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3611  * jiffies left till timeout) if completed.
3612  */
3613 unsigned long __sched
3614 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3615 {
3616         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3617 }
3618 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3619
3620 /**
3621  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3622  * @x:  holds the state of this particular completion
3623  *
3624  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3625  * interruptible.
3626  *
3627  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3628  */
3629 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3630 {
3631         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3632         if (t == -ERESTARTSYS)
3633                 return t;
3634         return 0;
3635 }
3636 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3637
3638 /**
3639  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3640  * @x:  holds the state of this particular completion
3641  * @timeout:  timeout value in jiffies
3642  *
3643  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3644  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3645  *
3646  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3647  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3648  */
3649 long __sched
3650 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3651                                           unsigned long timeout)
3652 {
3653         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3654 }
3655 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3656
3657 /**
3658  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3659  * @x:  holds the state of this particular completion
3660  *
3661  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3662  * interrupted by a kill signal.
3663  *
3664  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3665  */
3666 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3667 {
3668         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3669         if (t == -ERESTARTSYS)
3670                 return t;
3671         return 0;
3672 }
3673 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3674
3675 /**
3676  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3677  * @x:  holds the state of this particular completion
3678  * @timeout:  timeout value in jiffies
3679  *
3680  * This waits for either a completion of a specific task to be
3681  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3682  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3683  *
3684  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3685  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3686  */
3687 long __sched
3688 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3689                                      unsigned long timeout)
3690 {
3691         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3692 }
3693 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3694
3695 /**
3696  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3697  *      @x:     completion structure
3698  *
3699  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3700  *               1 if a decrement succeeded.
3701  *
3702  *      If a completion is being used as a counting completion,
3703  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3704  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3705  *      is protecting is not available.
3706  */
3707 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3708 {
3709         unsigned long flags;
3710         int ret = 1;
3711
3712         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3713         if (!x->done)
3714                 ret = 0;
3715         else
3716                 x->done--;
3717         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3718         return ret;
3719 }
3720 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3721
3722 /**
3723  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3724  *      @x:     completion structure
3725  *
3726  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3727  *               1 if there are no waiters.
3728  *
3729  */
3730 bool completion_done(struct completion *x)
3731 {
3732         unsigned long flags;
3733         int ret = 1;
3734
3735         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3736         if (!x->done)
3737                 ret = 0;
3738         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3739         return ret;
3740 }
3741 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3742
3743 static long __sched
3744 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3745 {
3746         unsigned long flags;
3747         wait_queue_t wait;
3748
3749         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3750
3751         __set_current_state(state);
3752
3753         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3754         __add_wait_queue(q, &wait);
3755         spin_unlock(&q->lock);
3756         timeout = schedule_timeout(timeout);
3757         spin_lock_irq(&q->lock);
3758         __remove_wait_queue(q, &wait);
3759         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3760
3761         return timeout;
3762 }
3763
3764 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3765 {
3766         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3767 }
3768 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3769
3770 long __sched
3771 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3772 {
3773         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3774 }
3775 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3776
3777 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3778 {
3779         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3780 }
3781 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3782
3783 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3784 {
3785         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3786 }
3787 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3788
3789 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3790
3791 /*
3792  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3793  * @p: task
3794  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3795  *
3796  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3797  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3798  *
3799  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3800  */
3801 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3802 {
3803         int oldprio, on_rq, running;
3804         struct rq *rq;
3805         const struct sched_class *prev_class;
3806
3807         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3808
3809         rq = __task_rq_lock(p);
3810
3811         /*
3812          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3813          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3814          *
3815          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3816          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3817          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3818          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3819          * with interrupts disabled and will complete the lock
3820          * protected section without being interrupted. So there is no
3821          * real need to boost.
3822          */
3823         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3824                 WARN_ON(p != rq->curr);
3825                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3826                 goto out_unlock;
3827         }
3828
3829         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3830         oldprio = p->prio;
3831         prev_class = p->sched_class;
3832         on_rq = p->on_rq;
3833         running = task_current(rq, p);
3834         if (on_rq)
3835                 dequeue_task(rq, p, 0);
3836         if (running)
3837                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3838
3839         if (rt_prio(prio))
3840                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3841         else
3842                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3843
3844         p->prio = prio;
3845
3846         if (running)
3847                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3848         if (on_rq)
3849                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3850
3851         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3852 out_unlock:
3853         __task_rq_unlock(rq);
3854 }
3855 #endif
3856 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3857 {
3858         int old_prio, delta, on_rq;
3859         unsigned long flags;
3860         struct rq *rq;
3861
3862         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3863                 return;
3864         /*
3865          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3866          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3867          */
3868         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3869         /*
3870          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3871          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3872          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3873          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3874          */
3875         if (task_has_rt_policy(p)) {
3876                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3877                 goto out_unlock;
3878         }
3879         on_rq = p->on_rq;
3880         if (on_rq)
3881                 dequeue_task(rq, p, 0);
3882
3883         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3884         set_load_weight(p);
3885         old_prio = p->prio;
3886         p->prio = effective_prio(p);
3887         delta = p->prio - old_prio;
3888
3889         if (on_rq) {
3890                 enqueue_task(rq, p, 0);
3891                 /*
3892                  * If the task increased its priority or is running and
3893                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3894                  */
3895                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3896                         resched_task(rq->curr);
3897         }
3898 out_unlock:
3899         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3900 }
3901 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3902
3903 /*
3904  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3905  * @p: task
3906  * @nice: nice value
3907  */
3908 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3909 {
3910         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3911         int nice_rlim = 20 - nice;
3912
3913         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3914                 capable(CAP_SYS_NICE));
3915 }
3916
3917 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3918
3919 /*
3920  * sys_nice - change the priority of the current process.
3921  * @increment: priority increment
3922  *
3923  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3924  * does similar things.
3925  */
3926 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3927 {
3928         long nice, retval;
3929
3930         /*
3931          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3932          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3933          * and we have a single winner.
3934          */
3935         if (increment < -40)
3936                 increment = -40;
3937         if (increment > 40)
3938                 increment = 40;
3939
3940         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3941         if (nice < -20)
3942                 nice = -20;
3943         if (nice > 19)
3944                 nice = 19;
3945
3946         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3947                 return -EPERM;
3948
3949         retval = security_task_setnice(current, nice);
3950         if (retval)
3951                 return retval;
3952
3953         set_user_nice(current, nice);
3954         return 0;
3955 }
3956
3957 #endif
3958
3959 /**
3960  * task_prio - return the priority value of a given task.
3961  * @p: the task in question.
3962  *
3963  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3964  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3965  * around 0, value goes from -16 to +15.
3966  */
3967 int task_prio(const struct task_struct *p)
3968 {
3969         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3970 }
3971
3972 /**
3973  * task_nice - return the nice value of a given task.
3974  * @p: the task in question.
3975  */
3976 int task_nice(const struct task_struct *p)
3977 {
3978         return TASK_NICE(p);
3979 }
3980 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3981
3982 /**
3983  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3984  * @cpu: the processor in question.
3985  */
3986 int idle_cpu(int cpu)
3987 {
3988         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3989
3990         if (rq->curr != rq->idle)
3991                 return 0;
3992
3993         if (rq->nr_running)
3994                 return 0;
3995
3996 #ifdef CONFIG_SMP
3997         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3998                 return 0;
3999 #endif
4000
4001         return 1;
4002 }
4003
4004 /**
4005  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4006  * @cpu: the processor in question.
4007  */
4008 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4009 {
4010         return cpu_rq(cpu)->idle;
4011 }
4012
4013 /**
4014  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4015  * @pid: the pid in question.
4016  */
4017 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4018 {
4019         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4020 }
4021
4022 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4023 static void
4024 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4025 {
4026         p->policy = policy;
4027         p->rt_priority = prio;
4028         p->normal_prio = normal_prio(p);
4029         /* we are holding p->pi_lock already */
4030         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4031         if (rt_prio(p->prio))
4032                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4033         else
4034                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4035         set_load_weight(p);
4036 }
4037
4038 /*
4039  * check the target process has a UID that matches the current process's
4040  */
4041 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4042 {
4043         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4044         bool match;
4045
4046         rcu_read_lock();
4047         pcred = __task_cred(p);
4048         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4049                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4050                          cred->euid == pcred->uid);
4051         else
4052                 match = false;
4053         rcu_read_unlock();
4054         return match;
4055 }
4056
4057 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4058                                 const struct sched_param *param, bool user)
4059 {
4060         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4061         unsigned long flags;
4062         const struct sched_class *prev_class;
4063         struct rq *rq;
4064         int reset_on_fork;
4065
4066         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4067         BUG_ON(in_interrupt());
4068 recheck:
4069         /* double check policy once rq lock held */
4070         if (policy < 0) {
4071                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4072                 policy = oldpolicy = p->policy;
4073         } else {
4074                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4075                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4076
4077                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4078                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4079                                 policy != SCHED_IDLE)
4080                         return -EINVAL;
4081         }
4082
4083         /*
4084          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4085          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4086          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4087          */
4088         if (param->sched_priority < 0 ||
4089             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4090             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4091                 return -EINVAL;
4092         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4093                 return -EINVAL;
4094
4095         /*
4096          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4097          */
4098         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4099                 if (rt_policy(policy)) {
4100                         unsigned long rlim_rtprio =
4101                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4102
4103                         /* can't set/change the rt policy */
4104                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4105                                 return -EPERM;
4106
4107                         /* can't increase priority */
4108                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4109                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4110                                 return -EPERM;
4111                 }
4112
4113                 /*
4114                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4115                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4116                  */
4117                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4118                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4119                                 return -EPERM;
4120                 }
4121
4122                 /* can't change other user's priorities */
4123                 if (!check_same_owner(p))
4124                         return -EPERM;
4125
4126                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4127                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4128                         return -EPERM;
4129         }
4130
4131         if (user) {
4132                 retval = security_task_setscheduler(p);
4133                 if (retval)
4134                         return retval;
4135         }
4136
4137         /*
4138          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4139          * changing the priority of the task:
4140          *
4141          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4142          * runqueue lock must be held.
4143          */
4144         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4145
4146         /*
4147          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4148          */
4149         if (p == rq->stop) {
4150                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4151                 return -EINVAL;
4152         }
4153
4154         /*
4155          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4156          */
4157         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4158                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4159
4160                 __task_rq_unlock(rq);
4161                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4162                 return 0;
4163         }
4164
4165 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4166         if (user) {
4167                 /*
4168                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4169                  * assigned.
4170                  */
4171                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4172                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4173                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4174                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4175                         return -EPERM;
4176                 }
4177         }
4178 #endif
4179
4180         /* recheck policy now with rq lock held */
4181         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4182                 policy = oldpolicy = -1;
4183                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4184                 goto recheck;
4185         }
4186         on_rq = p->on_rq;
4187         running = task_current(rq, p);
4188         if (on_rq)
4189                 dequeue_task(rq, p, 0);
4190         if (running)
4191                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4192
4193         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4194
4195         oldprio = p->prio;
4196         prev_class = p->sched_class;
4197         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4198
4199         if (running)
4200                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4201         if (on_rq)
4202                 enqueue_task(rq, p, 0);
4203
4204         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4205         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4206
4207         rt_mutex_adjust_pi(p);
4208
4209         return 0;
4210 }
4211
4212 /**
4213  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4214  * @p: the task in question.
4215  * @policy: new policy.
4216  * @param: structure containing the new RT priority.
4217  *
4218  * NOTE that the task may be already dead.
4219  */
4220 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4221                        const struct sched_param *param)
4222 {
4223         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4224 }
4225 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4226
4227 /**
4228  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4229  * @p: the task in question.
4230  * @policy: new policy.
4231  * @param: structure containing the new RT priority.
4232  *
4233  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4234  * current context has permission.  For example, this is needed in
4235  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4236  * but our caller might not have that capability.
4237  */
4238 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4239                                const struct sched_param *param)
4240 {
4241         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4242 }
4243
4244 static int
4245 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4246 {
4247         struct sched_param lparam;
4248         struct task_struct *p;
4249         int retval;
4250
4251         if (!param || pid < 0)
4252                 return -EINVAL;
4253         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4254                 return -EFAULT;
4255
4256         rcu_read_lock();
4257         retval = -ESRCH;
4258         p = find_process_by_pid(pid);
4259         if (p != NULL)
4260                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4261         rcu_read_unlock();
4262
4263         return retval;
4264 }
4265
4266 /**
4267  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4268  * @pid: the pid in question.
4269  * @policy: new policy.
4270  * @param: structure containing the new RT priority.
4271  */
4272 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4273                 struct sched_param __user *, param)
4274 {
4275         /* negative values for policy are not valid */
4276         if (policy < 0)
4277                 return -EINVAL;
4278
4279         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4280 }
4281
4282 /**
4283  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4284  * @pid: the pid in question.
4285  * @param: structure containing the new RT priority.
4286  */
4287 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4288 {
4289         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4290 }
4291
4292 /**
4293  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4294  * @pid: the pid in question.
4295  */
4296 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4297 {
4298         struct task_struct *p;
4299         int retval;
4300
4301         if (pid < 0)
4302                 return -EINVAL;
4303
4304         retval = -ESRCH;
4305         rcu_read_lock();
4306         p = find_process_by_pid(pid);
4307         if (p) {
4308                 retval = security_task_getscheduler(p);
4309                 if (!retval)
4310                         retval = p->policy
4311                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4312         }
4313         rcu_read_unlock();
4314         return retval;
4315 }
4316
4317 /**
4318  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4319  * @pid: the pid in question.
4320  * @param: structure containing the RT priority.
4321  */
4322 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4323 {
4324         struct sched_param lp;
4325         struct task_struct *p;
4326         int retval;
4327
4328         if (!param || pid < 0)
4329                 return -EINVAL;
4330
4331         rcu_read_lock();
4332         p = find_process_by_pid(pid);
4333         retval = -ESRCH;
4334         if (!p)
4335                 goto out_unlock;
4336
4337         retval = security_task_getscheduler(p);
4338         if (retval)
4339                 goto out_unlock;
4340
4341         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4342         rcu_read_unlock();
4343
4344         /*
4345          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4346          */
4347         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4348
4349         return retval;
4350
4351 out_unlock:
4352         rcu_read_unlock();
4353         return retval;
4354 }
4355
4356 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4357 {
4358         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4359         struct task_struct *p;
4360         int retval;
4361
4362         get_online_cpus();
4363         rcu_read_lock();
4364
4365         p = find_process_by_pid(pid);
4366         if (!p) {
4367                 rcu_read_unlock();
4368                 put_online_cpus();
4369                 return -ESRCH;
4370         }
4371
4372         /* Prevent p going away */
4373         get_task_struct(p);
4374         rcu_read_unlock();
4375
4376         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4377                 retval = -ENOMEM;
4378                 goto out_put_task;
4379         }
4380         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4381                 retval = -ENOMEM;
4382                 goto out_free_cpus_allowed;
4383         }
4384         retval = -EPERM;
4385         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4386                 goto out_unlock;
4387
4388         retval = security_task_setscheduler(p);
4389         if (retval)
4390                 goto out_unlock;
4391
4392         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4393         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4394 again:
4395         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4396
4397         if (!retval) {
4398                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4399                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4400                         /*
4401                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4402                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4403                          * cpuset's cpus_allowed
4404                          */
4405                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4406                         goto again;
4407                 }
4408         }
4409 out_unlock:
4410         free_cpumask_var(new_mask);
4411 out_free_cpus_allowed:
4412         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4413 out_put_task:
4414         put_task_struct(p);
4415         put_online_cpus();
4416         return retval;
4417 }
4418
4419 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4420                              struct cpumask *new_mask)
4421 {
4422         if (len < cpumask_size())
4423                 cpumask_clear(new_mask);
4424         else if (len > cpumask_size())
4425                 len = cpumask_size();
4426
4427         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4428 }
4429
4430 /**
4431  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4432  * @pid: pid of the process
4433  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4434  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4435  */
4436 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4437                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4438 {
4439         cpumask_var_t new_mask;
4440         int retval;
4441
4442         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4443                 return -ENOMEM;
4444
4445         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4446         if (retval == 0)
4447                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4448         free_cpumask_var(new_mask);
4449         return retval;
4450 }
4451
4452 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4453 {
4454         struct task_struct *p;
4455         unsigned long flags;
4456         int retval;
4457
4458         get_online_cpus();
4459         rcu_read_lock();
4460
4461         retval = -ESRCH;
4462         p = find_process_by_pid(pid);
4463         if (!p)
4464                 goto out_unlock;
4465
4466         retval = security_task_getscheduler(p);
4467         if (retval)
4468                 goto out_unlock;
4469
4470         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4471         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4472         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4473
4474 out_unlock:
4475         rcu_read_unlock();
4476         put_online_cpus();
4477
4478         return retval;
4479 }
4480
4481 /**
4482  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4483  * @pid: pid of the process
4484  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4485  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4486  */
4487 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4488                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4489 {
4490         int ret;
4491         cpumask_var_t mask;
4492
4493         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4494                 return -EINVAL;
4495         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4496                 return -EINVAL;
4497
4498         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4499                 return -ENOMEM;
4500
4501         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4502         if (ret == 0) {
4503                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4504
4505                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4506                         ret = -EFAULT;
4507                 else
4508                         ret = retlen;
4509         }
4510         free_cpumask_var(mask);
4511
4512         return ret;
4513 }
4514
4515 /**
4516  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4517  *
4518  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4519  * other threads running on this CPU then this function will return.
4520  */
4521 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4522 {
4523         struct rq *rq = this_rq_lock();
4524
4525         schedstat_inc(rq, yld_count);
4526         current->sched_class->yield_task(rq);
4527
4528         /*
4529          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4530          * no need to preempt or enable interrupts:
4531          */
4532         __release(rq->lock);
4533         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4534         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4535         sched_preempt_enable_no_resched();
4536
4537         schedule();
4538
4539         return 0;
4540 }
4541
4542 static inline int should_resched(void)
4543 {
4544         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4545 }
4546
4547 static void __cond_resched(void)
4548 {
4549         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4550         __schedule();
4551         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4552 }
4553
4554 int __sched _cond_resched(void)
4555 {
4556         if (should_resched()) {
4557                 __cond_resched();
4558                 return 1;
4559         }
4560         return 0;
4561 }
4562 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4563
4564 /*
4565  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4566  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4567  *
4568  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4569  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4570  * spin_unlock(), once by hand).
4571  */
4572 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4573 {
4574         int resched = should_resched();
4575         int ret = 0;
4576
4577         lockdep_assert_held(lock);
4578
4579         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4580                 spin_unlock(lock);
4581                 if (resched)
4582                         __cond_resched();
4583                 else
4584                         cpu_relax();
4585                 ret = 1;
4586                 spin_lock(lock);
4587         }
4588         return ret;
4589 }
4590 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4591
4592 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4593 {
4594         BUG_ON(!in_softirq());
4595
4596         if (should_resched()) {
4597                 local_bh_enable();
4598                 __cond_resched();
4599                 local_bh_disable();
4600                 return 1;
4601         }
4602         return 0;
4603 }
4604 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4605
4606 /**
4607  * yield - yield the current processor to other threads.
4608  *
4609  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4610  *
4611  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4612  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4613  * it, its already broken.
4614  *
4615  * Typical broken usage is:
4616  *
4617  * while (!event)
4618  *      yield();
4619  *
4620  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4621  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4622  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4623  *
4624  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4625  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4626  * If you still want to use yield(), do not!
4627  */
4628 void __sched yield(void)
4629 {
4630         set_current_state(TASK_RUNNING);
4631         sys_sched_yield();
4632 }
4633 EXPORT_SYMBOL(yield);
4634
4635 /**
4636  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4637  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4638  * processor it's on.
4639  * @p: target task
4640  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4641  *
4642  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4643  * can't go away on us before we can do any checks.
4644  *
4645  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4646  */
4647 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4648 {
4649         struct task_struct *curr = current;
4650         struct rq *rq, *p_rq;
4651         unsigned long flags;
4652         bool yielded = 0;
4653
4654         local_irq_save(flags);
4655         rq = this_rq();
4656
4657 again:
4658         p_rq = task_rq(p);
4659         double_rq_lock(rq, p_rq);
4660         while (task_rq(p) != p_rq) {
4661                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4662                 goto again;
4663         }
4664
4665         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4666                 goto out;
4667
4668         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4669                 goto out;
4670
4671         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4672                 goto out;
4673
4674         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4675         if (yielded) {
4676                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4677                 /*
4678                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4679                  * fairness.
4680                  */
4681                 if (preempt && rq != p_rq)
4682                         resched_task(p_rq->curr);
4683         } else {
4684                 /*
4685                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4686                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4687                  * the next update.
4688                  */
4689                 rq->skip_clock_update = 0;
4690         }
4691
4692 out:
4693         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4694         local_irq_restore(flags);
4695
4696         if (yielded)
4697                 schedule();
4698
4699         return yielded;
4700 }
4701 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4702
4703 /*
4704  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4705  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4706  */
4707 void __sched io_schedule(void)
4708 {
4709         struct rq *rq = raw_rq();
4710
4711         delayacct_blkio_start();
4712         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4713         blk_flush_plug(current);
4714         current->in_iowait = 1;
4715         schedule();
4716         current->in_iowait = 0;
4717         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4718         delayacct_blkio_end();
4719 }
4720 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4721
4722 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4723 {
4724         struct rq *rq = raw_rq();
4725         long ret;
4726
4727         delayacct_blkio_start();
4728         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4729         blk_flush_plug(current);
4730         current->in_iowait = 1;
4731         ret = schedule_timeout(timeout);
4732         current->in_iowait = 0;
4733         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4734         delayacct_blkio_end();
4735         return ret;
4736 }
4737
4738 /**
4739  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4740  * @policy: scheduling class.
4741  *
4742  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4743  * by a given scheduling class.
4744  */
4745 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4746 {
4747         int ret = -EINVAL;
4748
4749         switch (policy) {
4750         case SCHED_FIFO:
4751         case SCHED_RR:
4752                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4753                 break;
4754         case SCHED_NORMAL:
4755         case SCHED_BATCH:
4756         case SCHED_IDLE:
4757                 ret = 0;
4758                 break;
4759         }
4760         return ret;
4761 }
4762
4763 /**
4764  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4765  * @policy: scheduling class.
4766  *
4767  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4768  * by a given scheduling class.
4769  */
4770 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4771 {
4772         int ret = -EINVAL;
4773
4774         switch (policy) {
4775         case SCHED_FIFO:
4776         case SCHED_RR:
4777                 ret = 1;
4778                 break;
4779         case SCHED_NORMAL:
4780         case SCHED_BATCH:
4781         case SCHED_IDLE:
4782                 ret = 0;
4783         }
4784         return ret;
4785 }
4786
4787 /**
4788  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4789  * @pid: pid of the process.
4790  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4791  *
4792  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4793  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4794  */
4795 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4796                 struct timespec __user *, interval)
4797 {
4798         struct task_struct *p;
4799         unsigned int time_slice;
4800         unsigned long flags;
4801         struct rq *rq;
4802         int retval;
4803         struct timespec t;
4804
4805         if (pid < 0)
4806                 return -EINVAL;
4807
4808         retval = -ESRCH;
4809         rcu_read_lock();
4810         p = find_process_by_pid(pid);
4811         if (!p)
4812                 goto out_unlock;
4813
4814         retval = security_task_getscheduler(p);
4815         if (retval)
4816                 goto out_unlock;
4817
4818         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4819         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4820         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4821
4822         rcu_read_unlock();
4823         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4824         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4825         return retval;
4826
4827 out_unlock:
4828         rcu_read_unlock();
4829         return retval;
4830 }
4831
4832 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4833
4834 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4835 {
4836         unsigned long free = 0;
4837         unsigned state;
4838
4839         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4840         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4841                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4842 #if BITS_PER_LONG == 32
4843         if (state == TASK_RUNNING)
4844                 printk(KERN_CONT " running  ");
4845         else
4846                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4847 #else
4848         if (state == TASK_RUNNING)
4849                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4850         else
4851                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4852 #endif
4853 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4854         free = stack_not_used(p);
4855 #endif
4856         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4857                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4858                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4859
4860         show_stack(p, NULL);
4861 }
4862
4863 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4864 {
4865         struct task_struct *g, *p;
4866
4867 #if BITS_PER_LONG == 32
4868         printk(KERN_INFO
4869                 "  task                PC stack   pid father\n");
4870 #else
4871         printk(KERN_INFO
4872                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4873 #endif
4874         rcu_read_lock();
4875         do_each_thread(g, p) {
4876                 /*
4877                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4878                  * console might take a lot of time:
4879                  */
4880                 touch_nmi_watchdog();
4881                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4882                         sched_show_task(p);
4883         } while_each_thread(g, p);
4884
4885         touch_all_softlockup_watchdogs();
4886
4887 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4888         sysrq_sched_debug_show();
4889 #endif
4890         rcu_read_unlock();
4891         /*
4892          * Only show locks if all tasks are dumped:
4893          */
4894         if (!state_filter)
4895                 debug_show_all_locks();
4896 }
4897
4898 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4899 {
4900         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4901 }
4902
4903 /**
4904  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4905  * @idle: task in question
4906  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4907  *
4908  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4909  * flag, to make booting more robust.
4910  */
4911 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4912 {
4913         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4914         unsigned long flags;
4915
4916         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4917
4918         __sched_fork(idle);
4919         idle->state = TASK_RUNNING;
4920         idle->se.exec_start = sched_clock();
4921
4922         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4923         /*
4924          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4925          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4926          * lockdep check in task_group() will fail.
4927          *
4928          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4929          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4930          *
4931          * Silence PROVE_RCU
4932          */
4933         rcu_read_lock();
4934         __set_task_cpu(idle, cpu);
4935         rcu_read_unlock();
4936
4937         rq->curr = rq->idle = idle;
4938 #if defined(CONFIG_SMP)
4939         idle->on_cpu = 1;
4940 #endif
4941         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4942
4943         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4944         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4945
4946         /*
4947          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4948          */
4949         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4950         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4951 #if defined(CONFIG_SMP)
4952         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4953 #endif
4954 }
4955
4956 #ifdef CONFIG_SMP
4957 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4958 {
4959         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4960                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4961
4962         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4963         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4964 }
4965
4966 /*
4967  * This is how migration works:
4968  *
4969  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4970  *    stop_one_cpu().
4971  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4972  *    off the CPU)
4973  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4974  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4975  *    it and puts it into the right queue.
4976  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4977  *    is done.
4978  */
4979
4980 /*
4981  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4982  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4983  * is removed from the allowed bitmask.
4984  *
4985  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4986  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4987  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4988  */
4989 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4990 {
4991         unsigned long flags;
4992         struct rq *rq;
4993         unsigned int dest_cpu;
4994         int ret = 0;
4995
4996         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4997
4998         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4999                 goto out;
5000
5001         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5002                 ret = -EINVAL;
5003                 goto out;
5004         }
5005
5006         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
5007                 ret = -EINVAL;
5008                 goto out;
5009         }
5010
5011         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
5012
5013         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5014         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5015                 goto out;
5016
5017         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5018         if (p->on_rq) {
5019                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5020                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5021                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5022                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5023                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5024                 return 0;
5025         }
5026 out:
5027         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5028
5029         return ret;
5030 }
5031 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5032
5033 /*
5034  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5035  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5036  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5037  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5038  *
5039  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5040  * as the task is no longer on this CPU.
5041  *
5042  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5043  */
5044 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5045 {
5046         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5047         int ret = 0;
5048
5049         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5050                 return ret;
5051
5052         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5053         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5054
5055         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5056         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5057         /* Already moved. */
5058         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5059                 goto done;
5060         /* Affinity changed (again). */
5061         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5062                 goto fail;
5063
5064         /*
5065          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5066          * placed properly.
5067          */
5068         if (p->on_rq) {
5069                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5070                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5071                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5072                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5073         }
5074 done:
5075         ret = 1;
5076 fail:
5077         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5078         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5079         return ret;
5080 }
5081
5082 /*
5083  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5084  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5085  * 'pushing' onto another runqueue.
5086  */
5087 static int migration_cpu_stop(void *data)
5088 {
5089         struct migration_arg *arg = data;
5090
5091         /*
5092          * The original target cpu might have gone down and we might
5093          * be on another cpu but it doesn't matter.
5094          */
5095         local_irq_disable();
5096         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5097         local_irq_enable();
5098         return 0;
5099 }
5100
5101 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5102
5103 /*
5104  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5105  * offline.
5106  */
5107 void idle_task_exit(void)
5108 {
5109         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5110
5111         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5112
5113         if (mm != &init_mm)
5114                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5115         mmdrop(mm);
5116 }
5117
5118 /*
5119  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5120  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5121  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5122  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5123  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5124  */
5125 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5126 {
5127         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5128
5129         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5130         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5131 }
5132
5133 /*
5134  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5135  */
5136 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5137 {
5138         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5139         rq->calc_load_active = 0;
5140 }
5141
5142 /*
5143  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5144  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5145  *
5146  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5147  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5148  * because of lock validation efforts.
5149  */
5150 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5151 {
5152         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5153         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5154         int dest_cpu;
5155
5156         /*
5157          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5158          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5159          *
5160          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5161          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5162          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5163          * done here.
5164          */
5165         rq->stop = NULL;
5166
5167         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5168         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5169
5170         for ( ; ; ) {
5171                 /*
5172                  * There's this thread running, bail when that's the only
5173                  * remaining thread.
5174                  */
5175                 if (rq->nr_running == 1)
5176                         break;
5177
5178                 next = pick_next_task(rq);
5179                 BUG_ON(!next);
5180                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5181
5182                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5183                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5184                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5185
5186                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5187
5188                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5189         }
5190
5191         rq->stop = stop;
5192 }
5193
5194 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5195
5196 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5197
5198 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5199         {
5200                 .procname       = "sched_domain",
5201                 .mode           = 0555,
5202         },
5203         {}
5204 };
5205
5206 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5207         {
5208                 .procname       = "kernel",
5209                 .mode           = 0555,
5210                 .child          = sd_ctl_dir,
5211         },
5212         {}
5213 };
5214
5215 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5216 {
5217         struct ctl_table *entry =
5218                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5219
5220         return entry;
5221 }
5222
5223 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5224 {
5225         struct ctl_table *entry;
5226
5227         /*
5228          * In the intermediate directories, both the child directory and
5229          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5230          * will always be set. In the lowest directory the names are
5231          * static strings and all have proc handlers.
5232          */
5233         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5234                 if (entry->child)
5235                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5236                 if (entry->proc_handler == NULL)
5237                         kfree(entry->procname);
5238         }
5239
5240         kfree(*tablep);
5241         *tablep = NULL;
5242 }
5243
5244 static void
5245 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5246                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5247                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5248 {
5249         entry->procname = procname;
5250         entry->data = data;
5251         entry->maxlen = maxlen;
5252         entry->mode = mode;
5253         entry->proc_handler = proc_handler;
5254 }
5255
5256 static struct ctl_table *
5257 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5258 {
5259         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5260
5261         if (table == NULL)
5262                 return NULL;
5263
5264         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5265                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5266         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5267                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5268         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5269                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5270         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5271                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5272         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5273                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5274         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5275                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5276         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5277                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5278         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5279                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5280         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5281                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5282         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5283                 &sd->cache_nice_tries,
5284                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5285         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5286                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5287         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5288                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5289         /* &table[12] is terminator */
5290
5291         return table;
5292 }
5293
5294 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5295 {
5296         struct ctl_table *entry, *table;
5297         struct sched_domain *sd;
5298         int domain_num = 0, i;
5299         char buf[32];
5300
5301         for_each_domain(cpu, sd)
5302                 domain_num++;
5303         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5304         if (table == NULL)
5305                 return NULL;
5306
5307         i = 0;
5308         for_each_domain(cpu, sd) {
5309                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5310                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5311                 entry->mode = 0555;
5312                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5313                 entry++;
5314                 i++;
5315         }
5316         return table;
5317 }
5318
5319 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5320 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5321 {
5322         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5323         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5324         char buf[32];
5325
5326         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5327         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5328
5329         if (entry == NULL)
5330                 return;
5331
5332         for_each_possible_cpu(i) {
5333                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5334                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5335                 entry->mode = 0555;
5336                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5337                 entry++;
5338         }
5339
5340         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5341         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5342 }
5343
5344 /* may be called multiple times per register */
5345 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5346 {
5347         if (sd_sysctl_header)
5348                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5349         sd_sysctl_header = NULL;
5350         if (sd_ctl_dir[0].child)
5351                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5352 }
5353 #else
5354 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5355 {
5356 }
5357 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5358 {
5359 }
5360 #endif
5361
5362 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5363 {
5364         if (!rq->online) {
5365                 const struct sched_class *class;
5366
5367                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5368                 rq->online = 1;
5369
5370                 for_each_class(class) {
5371                         if (class->rq_online)
5372                                 class->rq_online(rq);
5373                 }
5374         }
5375 }
5376
5377 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5378 {
5379         if (rq->online) {
5380                 const struct sched_class *class;
5381
5382                 for_each_class(class) {
5383                         if (class->rq_offline)
5384                                 class->rq_offline(rq);
5385                 }
5386
5387                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5388                 rq->online = 0;
5389         }
5390 }
5391
5392 /*
5393  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5394  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5395  */
5396 static int __cpuinit
5397 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5398 {
5399         int cpu = (long)hcpu;
5400         unsigned long flags;
5401         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5402
5403         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5404
5405         case CPU_UP_PREPARE:
5406                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5407                 break;
5408
5409         case CPU_ONLINE:
5410                 /* Update our root-domain */
5411                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5412                 if (rq->rd) {
5413                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5414
5415                         set_rq_online(rq);
5416                 }
5417                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5418                 break;
5419
5420 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5421         case CPU_DYING:
5422                 sched_ttwu_pending();
5423                 /* Update our root-domain */
5424                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5425                 if (rq->rd) {
5426                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5427                         set_rq_offline(rq);
5428                 }
5429                 migrate_tasks(cpu);
5430                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5431                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5432
5433                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5434                 calc_global_load_remove(rq);
5435                 break;
5436 #endif
5437         }
5438
5439         update_max_interval();
5440
5441         return NOTIFY_OK;
5442 }
5443
5444 /*
5445  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5446  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5447  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5448  */
5449 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5450         .notifier_call = migration_call,
5451         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5452 };
5453
5454 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5455                                       unsigned long action, void *hcpu)
5456 {
5457         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5458         case CPU_STARTING:
5459         case CPU_DOWN_FAILED:
5460                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5461                 return NOTIFY_OK;
5462         default:
5463                 return NOTIFY_DONE;
5464         }
5465 }
5466
5467 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5468                                         unsigned long action, void *hcpu)
5469 {
5470         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5471         case CPU_DOWN_PREPARE:
5472                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5473                 return NOTIFY_OK;
5474         default:
5475                 return NOTIFY_DONE;
5476         }
5477 }
5478
5479 static int __init migration_init(void)
5480 {
5481         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5482         int err;
5483
5484         /* Initialize migration for the boot CPU */
5485         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5486         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5487         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5488         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5489
5490         /* Register cpu active notifiers */
5491         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5492         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5493
5494         return 0;
5495 }
5496 early_initcall(migration_init);
5497 #endif
5498
5499 #ifdef CONFIG_SMP
5500
5501 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5502
5503 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5504
5505 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5506
5507 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5508 {
5509         sched_domain_debug_enabled = 1;
5510
5511         return 0;
5512 }
5513 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5514
5515 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5516                                   struct cpumask *groupmask)
5517 {
5518         struct sched_group *group = sd->groups;
5519         char str[256];
5520
5521         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5522         cpumask_clear(groupmask);
5523
5524         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5525
5526         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5527                 printk("does not load-balance\n");
5528                 if (sd->parent)
5529                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5530                                         " has parent");
5531                 return -1;
5532         }
5533
5534         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5535
5536         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5537                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5538                                 "CPU%d\n", cpu);
5539         }
5540         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5541                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5542                                 " CPU%d\n", cpu);
5543         }
5544
5545         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5546         do {
5547                 if (!group) {
5548                         printk("\n");
5549                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5550                         break;
5551                 }
5552
5553                 if (!group->sgp->power) {
5554                         printk(KERN_CONT "\n");
5555                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5556                                         "set\n");
5557                         break;
5558                 }
5559
5560                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5561                         printk(KERN_CONT "\n");
5562                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5563                         break;
5564                 }
5565
5566                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5567                         printk(KERN_CONT "\n");
5568                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5569                         break;
5570                 }
5571
5572                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5573
5574                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5575
5576                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5577                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5578                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5579                                 group->sgp->power);
5580                 }
5581
5582                 group = group->next;
5583         } while (group != sd->groups);
5584         printk(KERN_CONT "\n");
5585
5586         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5587                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5588
5589         if (sd->parent &&
5590             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5591                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5592                         "of domain->span\n");
5593         return 0;
5594 }
5595
5596 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5597 {
5598         int level = 0;
5599
5600         if (!sched_domain_debug_enabled)
5601                 return;
5602
5603         if (!sd) {
5604                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5605                 return;
5606         }
5607
5608         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5609
5610         for (;;) {
5611                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5612                         break;
5613                 level++;
5614                 sd = sd->parent;
5615                 if (!sd)
5616                         break;
5617         }
5618 }
5619 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5620 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5621 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5622
5623 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5624 {
5625         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5626                 return 1;
5627
5628         /* Following flags need at least 2 groups */
5629         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5630                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5631                          SD_BALANCE_FORK |
5632                          SD_BALANCE_EXEC |
5633                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5634                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5635                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5636                         return 0;
5637         }
5638
5639         /* Following flags don't use groups */
5640         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5641                 return 0;
5642
5643         return 1;
5644 }
5645
5646 static int
5647 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5648 {
5649         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5650
5651         if (sd_degenerate(parent))
5652                 return 1;
5653
5654         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5655                 return 0;
5656
5657         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5658         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5659                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5660                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5661                                 SD_BALANCE_FORK |
5662                                 SD_BALANCE_EXEC |
5663                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5664                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5665                 if (nr_node_ids == 1)
5666                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5667         }
5668         if (~cflags & pflags)
5669                 return 0;
5670
5671         return 1;
5672 }
5673
5674 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5675 {
5676         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5677
5678         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5679         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5680         free_cpumask_var(rd->online);
5681         free_cpumask_var(rd->span);
5682         kfree(rd);
5683 }
5684
5685 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5686 {
5687         struct root_domain *old_rd = NULL;
5688         unsigned long flags;
5689
5690         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5691
5692         if (rq->rd) {
5693                 old_rd = rq->rd;
5694
5695                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5696                         set_rq_offline(rq);
5697
5698                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5699
5700                 /*
5701                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5702                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5703                  * in this function:
5704                  */
5705                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5706                         old_rd = NULL;
5707         }
5708
5709         atomic_inc(&rd->refcount);
5710         rq->rd = rd;
5711
5712         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5713         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5714                 set_rq_online(rq);
5715
5716         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5717
5718         if (old_rd)
5719                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5720 }
5721
5722 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5723 {
5724         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5725
5726         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5727                 goto out;
5728         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5729                 goto free_span;
5730         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5731                 goto free_online;
5732
5733         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5734                 goto free_rto_mask;
5735         return 0;
5736
5737 free_rto_mask:
5738         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5739 free_online:
5740         free_cpumask_var(rd->online);
5741 free_span:
5742         free_cpumask_var(rd->span);
5743 out:
5744         return -ENOMEM;
5745 }
5746
5747 /*
5748  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5749  * members (mimicking the global state we have today).
5750  */
5751 struct root_domain def_root_domain;
5752
5753 static void init_defrootdomain(void)
5754 {
5755         init_rootdomain(&def_root_domain);
5756
5757         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5758 }
5759
5760 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5761 {
5762         struct root_domain *rd;
5763
5764         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5765         if (!rd)
5766                 return NULL;
5767
5768         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5769                 kfree(rd);
5770                 return NULL;
5771         }
5772
5773         return rd;
5774 }
5775
5776 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5777 {
5778         struct sched_group *tmp, *first;
5779
5780         if (!sg)
5781                 return;
5782
5783         first = sg;
5784         do {
5785                 tmp = sg->next;
5786
5787                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5788                         kfree(sg->sgp);
5789
5790                 kfree(sg);
5791                 sg = tmp;
5792         } while (sg != first);
5793 }
5794
5795 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5796 {
5797         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5798
5799         /*
5800          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5801          * nuke them all.
5802          */
5803         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5804                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5805         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5806                 kfree(sd->groups->sgp);
5807                 kfree(sd->groups);
5808         }
5809         kfree(sd);
5810 }
5811
5812 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5813 {
5814         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5815 }
5816
5817 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5818 {
5819         for (; sd; sd = sd->parent)
5820                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5821 }
5822
5823 /*
5824  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5825  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5826  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5827  *
5828  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5829  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5830  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5831  */
5832 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5833 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5834
5835 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5836 {
5837         struct sched_domain *sd;
5838         int id = cpu;
5839
5840         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5841         if (sd)
5842                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5843
5844         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5845         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5846 }
5847
5848 /*
5849  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5850  * hold the hotplug lock.
5851  */
5852 static void
5853 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5854 {
5855         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5856         struct sched_domain *tmp;
5857
5858         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5859         for (tmp = sd; tmp; ) {
5860                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5861                 if (!parent)
5862                         break;
5863
5864                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5865                         tmp->parent = parent->parent;
5866                         if (parent->parent)
5867                                 parent->parent->child = tmp;
5868                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5869                 } else
5870                         tmp = tmp->parent;
5871         }
5872
5873         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5874                 tmp = sd;
5875                 sd = sd->parent;
5876                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5877                 if (sd)
5878                         sd->child = NULL;
5879         }
5880
5881         sched_domain_debug(sd, cpu);
5882
5883         rq_attach_root(rq, rd);
5884         tmp = rq->sd;
5885         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5886         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5887
5888         update_top_cache_domain(cpu);
5889 }
5890
5891 /* cpus with isolated domains */
5892 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5893
5894 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5895 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5896 {
5897         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5898         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5899         return 1;
5900 }
5901
5902 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5903
5904 #ifdef CONFIG_NUMA
5905
5906 /**
5907  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5908  * @node: node whose sched_domain we're building
5909  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5910  *
5911  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
5912  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5913  *
5914  * Should use nodemask_t.
5915  */
5916 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
5917 {
5918         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
5919
5920         min_val = INT_MAX;
5921
5922         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5923                 /* Start at @node */
5924                 n = (node + i) % nr_node_ids;
5925
5926                 if (!nr_cpus_node(n))
5927                         continue;
5928
5929                 /* Skip already used nodes */
5930                 if (node_isset(n, *used_nodes))
5931                         continue;
5932
5933                 /* Simple min distance search */
5934                 val = node_distance(node, n);
5935
5936                 if (val < min_val) {
5937                         min_val = val;
5938                         best_node = n;
5939                 }
5940         }
5941
5942         if (best_node != -1)
5943                 node_set(best_node, *used_nodes);
5944         return best_node;
5945 }
5946
5947 /**
5948  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5949  * @node: node whose cpumask we're constructing
5950  * @span: resulting cpumask
5951  *
5952  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
5953  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5954  * out optimally.
5955  */
5956 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
5957 {
5958         nodemask_t used_nodes;
5959         int i;
5960
5961         cpumask_clear(span);
5962         nodes_clear(used_nodes);
5963
5964         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
5965         node_set(node, used_nodes);
5966
5967         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5968                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
5969                 if (next_node < 0)
5970                         break;
5971                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
5972         }
5973 }
5974
5975 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
5976 {
5977         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5978
5979         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
5980
5981         return sched_domains_tmpmask;
5982 }
5983
5984 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
5985 {
5986         return cpu_possible_mask;
5987 }
5988 #endif /* CONFIG_NUMA */
5989
5990 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5991 {
5992         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5993 }
5994
5995 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5996
5997 struct sd_data {
5998         struct sched_domain **__percpu sd;
5999         struct sched_group **__percpu sg;
6000         struct sched_group_power **__percpu sgp;
6001 };
6002
6003 struct s_data {
6004         struct sched_domain ** __percpu sd;
6005         struct root_domain      *rd;
6006 };
6007
6008 enum s_alloc {
6009         sa_rootdomain,
6010         sa_sd,
6011         sa_sd_storage,
6012         sa_none,
6013 };
6014
6015 struct sched_domain_topology_level;
6016
6017 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6018 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6019
6020 #define SDTL_OVERLAP    0x01
6021
6022 struct sched_domain_topology_level {
6023         sched_domain_init_f init;
6024         sched_domain_mask_f mask;
6025         int                 flags;
6026         struct sd_data      data;
6027 };
6028
6029 static int
6030 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6031 {
6032         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6033         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6034         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6035         struct sd_data *sdd = sd->private;
6036         struct sched_domain *child;
6037         int i;
6038
6039         cpumask_clear(covered);
6040
6041         for_each_cpu(i, span) {
6042                 struct cpumask *sg_span;
6043
6044                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6045                         continue;
6046
6047                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6048                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6049
6050                 if (!sg)
6051                         goto fail;
6052
6053                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6054
6055                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6056                 if (child->child) {
6057                         child = child->child;
6058                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6059                 } else
6060                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6061
6062                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6063
6064                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
6065                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
6066
6067                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
6068                         groups = sg;
6069
6070                 if (!first)
6071                         first = sg;
6072                 if (last)
6073                         last->next = sg;
6074                 last = sg;
6075                 last->next = first;
6076         }
6077         sd->groups = groups;
6078
6079         return 0;
6080
6081 fail:
6082         free_sched_groups(first, 0);
6083
6084         return -ENOMEM;
6085 }
6086
6087 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6088 {
6089         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6090         struct sched_domain *child = sd->child;
6091
6092         if (child)
6093                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6094
6095         if (sg) {
6096                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6097                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6098                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6099         }
6100
6101         return cpu;
6102 }
6103
6104 /*
6105  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6106  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6107  * and ->cpu_power to 0.
6108  *
6109  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6110  */
6111 static int
6112 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6113 {
6114         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6115         struct sd_data *sdd = sd->private;
6116         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6117         struct cpumask *covered;
6118         int i;
6119
6120         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6121         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6122
6123         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6124                 return 0;
6125
6126         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6127         covered = sched_domains_tmpmask;
6128
6129         cpumask_clear(covered);
6130
6131         for_each_cpu(i, span) {
6132                 struct sched_group *sg;
6133                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6134                 int j;
6135
6136                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6137                         continue;
6138
6139                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6140                 sg->sgp->power = 0;
6141
6142                 for_each_cpu(j, span) {
6143                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6144                                 continue;
6145
6146                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6147                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6148                 }
6149
6150                 if (!first)
6151                         first = sg;
6152                 if (last)
6153                         last->next = sg;
6154                 last = sg;
6155         }
6156         last->next = first;
6157
6158         return 0;
6159 }
6160
6161 /*
6162  * Initialize sched groups cpu_power.
6163  *
6164  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6165  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6166  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6167  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6168  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6169  * less cpu_power.
6170  */
6171 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6172 {
6173         struct sched_group *sg = sd->groups;
6174
6175         WARN_ON(!sd || !sg);
6176
6177         do {
6178                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6179                 sg = sg->next;
6180         } while (sg != sd->groups);
6181
6182         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6183                 return;
6184
6185         update_group_power(sd, cpu);
6186         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6187 }
6188
6189 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6190 {
6191        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6192 }
6193
6194 /*
6195  * Initializers for schedule domains
6196  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6197  */
6198
6199 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6200 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6201 #else
6202 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6203 #endif
6204
6205 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6206 static noinline struct sched_domain *                                   \
6207 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6208 {                                                                       \
6209         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6210         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6211         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6212         sd->private = &tl->data;                                        \
6213         return sd;                                                      \
6214 }
6215
6216 SD_INIT_FUNC(CPU)
6217 #ifdef CONFIG_NUMA
6218  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6219  SD_INIT_FUNC(NODE)
6220 #endif
6221 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6222  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6223 #endif
6224 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6225  SD_INIT_FUNC(MC)
6226 #endif
6227 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6228  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6229 #endif
6230
6231 static int default_relax_domain_level = -1;
6232 int sched_domain_level_max;
6233
6234 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6235 {
6236         unsigned long val;
6237
6238         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6239         if (val < sched_domain_level_max)
6240                 default_relax_domain_level = val;
6241
6242         return 1;
6243 }
6244 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6245
6246 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6247                                  struct sched_domain_attr *attr)
6248 {
6249         int request;
6250
6251         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6252                 if (default_relax_domain_level < 0)
6253                         return;
6254                 else
6255                         request = default_relax_domain_level;
6256         } else
6257                 request = attr->relax_domain_level;
6258         if (request < sd->level) {
6259                 /* turn off idle balance on this domain */
6260                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6261         } else {
6262                 /* turn on idle balance on this domain */
6263                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6264         }
6265 }
6266
6267 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6268 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6269
6270 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6271                                  const struct cpumask *cpu_map)
6272 {
6273         switch (what) {
6274         case sa_rootdomain:
6275                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6276                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6277         case sa_sd:
6278                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6279         case sa_sd_storage:
6280                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6281         case sa_none:
6282                 break;
6283         }
6284 }
6285
6286 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6287                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6288 {
6289         memset(d, 0, sizeof(*d));
6290
6291         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6292                 return sa_sd_storage;
6293         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6294         if (!d->sd)
6295                 return sa_sd_storage;
6296         d->rd = alloc_rootdomain();
6297         if (!d->rd)
6298                 return sa_sd;
6299         return sa_rootdomain;
6300 }
6301
6302 /*
6303  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6304  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6305  * will not free the data we're using.
6306  */
6307 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6308 {
6309         struct sd_data *sdd = sd->private;
6310
6311         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6312         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6313
6314         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6315                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6316
6317         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6318                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6319 }
6320
6321 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6322 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6323 {
6324         return topology_thread_cpumask(cpu);
6325 }
6326 #endif
6327
6328 /*
6329  * Topology list, bottom-up.
6330  */
6331 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6332 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6333         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6334 #endif
6335 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6336         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6337 #endif
6338 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6339         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6340 #endif
6341         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6342 #ifdef CONFIG_NUMA
6343         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6344         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6345 #endif
6346         { NULL, },
6347 };
6348
6349 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6350
6351 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6352 {
6353         struct sched_domain_topology_level *tl;
6354         int j;
6355
6356         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6357                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6358
6359                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6360                 if (!sdd->sd)
6361                         return -ENOMEM;
6362
6363                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6364                 if (!sdd->sg)
6365                         return -ENOMEM;
6366
6367                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6368                 if (!sdd->sgp)
6369                         return -ENOMEM;
6370
6371                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6372                         struct sched_domain *sd;
6373                         struct sched_group *sg;
6374                         struct sched_group_power *sgp;
6375
6376                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6377                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6378                         if (!sd)
6379                                 return -ENOMEM;
6380
6381                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6382
6383                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6384                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6385                         if (!sg)
6386                                 return -ENOMEM;
6387
6388                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6389
6390                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6391                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6392                         if (!sgp)
6393                                 return -ENOMEM;
6394
6395                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6396                 }
6397         }
6398
6399         return 0;
6400 }
6401
6402 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6403 {
6404         struct sched_domain_topology_level *tl;
6405         int j;
6406
6407         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6408                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6409
6410                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6411                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6412                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6413                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
6414                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6415                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6416                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6417                 }
6418                 free_percpu(sdd->sd);
6419                 free_percpu(sdd->sg);
6420                 free_percpu(sdd->sgp);
6421         }
6422 }
6423
6424 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6425                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6426                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6427                 int cpu)
6428 {
6429         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6430         if (!sd)
6431                 return child;
6432
6433         set_domain_attribute(sd, attr);
6434         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6435         if (child) {
6436                 sd->level = child->level + 1;
6437                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6438                 child->parent = sd;
6439         }
6440         sd->child = child;
6441
6442         return sd;
6443 }
6444
6445 /*
6446  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6447  * to the individual cpus
6448  */
6449 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6450                                struct sched_domain_attr *attr)
6451 {
6452         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6453         struct sched_domain *sd;
6454         struct s_data d;
6455         int i, ret = -ENOMEM;
6456
6457         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6458         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6459                 goto error;
6460
6461         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6462         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6463                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6464
6465                 sd = NULL;
6466                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6467                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6468                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6469                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6470                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6471                                 break;
6472                 }
6473
6474                 while (sd->child)
6475                         sd = sd->child;
6476
6477                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6478         }
6479
6480         /* Build the groups for the domains */
6481         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6482                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6483                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6484                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6485                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6486                                         goto error;
6487                         } else {
6488                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6489                                         goto error;
6490                         }
6491                 }
6492         }
6493
6494         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6495         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6496                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6497                         continue;
6498
6499                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6500                         claim_allocations(i, sd);
6501                         init_sched_groups_power(i, sd);
6502                 }
6503         }
6504
6505         /* Attach the domains */
6506         rcu_read_lock();
6507         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6508                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6509                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6510         }
6511         rcu_read_unlock();
6512
6513         ret = 0;
6514 error:
6515         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6516         return ret;
6517 }
6518
6519 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6520 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6521 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6522                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6523
6524 /*
6525  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6526  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6527  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6528  */
6529 static cpumask_var_t fallback_doms;
6530
6531 /*
6532  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6533  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6534  * or 0 if it stayed the same.
6535  */
6536 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6537 {
6538         return 0;
6539 }
6540
6541 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6542 {
6543         int i;
6544         cpumask_var_t *doms;
6545
6546         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6547         if (!doms)
6548                 return NULL;
6549         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6550                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6551                         free_sched_domains(doms, i);
6552                         return NULL;
6553                 }
6554         }
6555         return doms;
6556 }
6557
6558 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6559 {
6560         unsigned int i;
6561         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6562                 free_cpumask_var(doms[i]);
6563         kfree(doms);
6564 }
6565
6566 /*
6567  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6568  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6569  * exclude other special cases in the future.
6570  */
6571 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6572 {
6573         int err;
6574
6575         arch_update_cpu_topology();
6576         ndoms_cur = 1;
6577         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6578         if (!doms_cur)
6579                 doms_cur = &fallback_doms;
6580         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6581         dattr_cur = NULL;
6582         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6583         register_sched_domain_sysctl();
6584
6585         return err;
6586 }
6587
6588 /*
6589  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6590  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6591  */
6592 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6593 {
6594         int i;
6595
6596         rcu_read_lock();
6597         for_each_cpu(i, cpu_map)
6598                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6599         rcu_read_unlock();
6600 }
6601
6602 /* handle null as "default" */
6603 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6604                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6605 {
6606         struct sched_domain_attr tmp;
6607
6608         /* fast path */
6609         if (!new && !cur)
6610                 return 1;
6611
6612         tmp = SD_ATTR_INIT;
6613         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6614                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6615                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6616 }
6617
6618 /*
6619  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6620  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6621  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6622  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6623  *
6624  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6625  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6626  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6627  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6628  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6629  * it as it is.
6630  *
6631  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6632  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6633  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6634  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6635  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6636  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6637  *
6638  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6639  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6640  * and it will not create the default domain.
6641  *
6642  * Call with hotplug lock held
6643  */
6644 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6645                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6646 {
6647         int i, j, n;
6648         int new_topology;
6649
6650         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6651
6652         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6653         unregister_sched_domain_sysctl();
6654
6655         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6656         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6657
6658         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6659
6660         /* Destroy deleted domains */
6661         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6662                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6663                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6664                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6665                                 goto match1;
6666                 }
6667                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6668                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6669 match1:
6670                 ;
6671         }
6672
6673         if (doms_new == NULL) {
6674                 ndoms_cur = 0;
6675                 doms_new = &fallback_doms;
6676                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6677                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6678         }
6679
6680         /* Build new domains */
6681         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6682                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6683                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6684                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6685                                 goto match2;
6686                 }
6687                 /* no match - add a new doms_new */
6688                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6689 match2:
6690                 ;
6691         }
6692
6693         /* Remember the new sched domains */
6694         if (doms_cur != &fallback_doms)
6695                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6696         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6697         doms_cur = doms_new;
6698         dattr_cur = dattr_new;
6699         ndoms_cur = ndoms_new;
6700
6701         register_sched_domain_sysctl();
6702
6703         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6704 }
6705
6706 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6707 static void reinit_sched_domains(void)
6708 {
6709         get_online_cpus();
6710
6711         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6712         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6713
6714         rebuild_sched_domains();
6715         put_online_cpus();
6716 }
6717
6718 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6719 {
6720         unsigned int level = 0;
6721
6722         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6723                 return -EINVAL;
6724
6725         /*
6726          * level is always be positive so don't check for
6727          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6728          * What happens on 0 or 1 byte write,
6729          * need to check for count as well?
6730          */
6731
6732         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6733                 return -EINVAL;
6734
6735         if (smt)
6736                 sched_smt_power_savings = level;
6737         else
6738                 sched_mc_power_savings = level;
6739
6740         reinit_sched_domains();
6741
6742         return count;
6743 }
6744
6745 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6746 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct device *dev,
6747                                            struct device_attribute *attr,
6748                                            char *buf)
6749 {
6750         return sprintf(buf, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6751 }
6752 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct device *dev,
6753                                             struct device_attribute *attr,
6754                                             const char *buf, size_t count)
6755 {
6756         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6757 }
6758 static DEVICE_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6759                    sched_mc_power_savings_show,
6760                    sched_mc_power_savings_store);
6761 #endif
6762
6763 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6764 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct device *dev,
6765                                             struct device_attribute *attr,
6766                                             char *buf)
6767 {
6768         return sprintf(buf, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6769 }
6770 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct device *dev,
6771                                             struct device_attribute *attr,
6772                                              const char *buf, size_t count)
6773 {
6774         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6775 }
6776 static DEVICE_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6777                    sched_smt_power_savings_show,
6778                    sched_smt_power_savings_store);
6779 #endif
6780
6781 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct device *dev)
6782 {
6783         int err = 0;
6784
6785 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6786         if (smt_capable())
6787                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_smt_power_savings);
6788 #endif
6789 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6790         if (!err && mc_capable())
6791                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_mc_power_savings);
6792 #endif
6793         return err;
6794 }
6795 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6796
6797 /*
6798  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6799  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6800  * around partition_sched_domains().
6801  */
6802 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6803                              void *hcpu)
6804 {
6805         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6806         case CPU_ONLINE:
6807         case CPU_DOWN_FAILED:
6808                 cpuset_update_active_cpus();
6809                 return NOTIFY_OK;
6810         default:
6811                 return NOTIFY_DONE;
6812         }
6813 }
6814
6815 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6816                                void *hcpu)
6817 {
6818         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6819         case CPU_DOWN_PREPARE:
6820                 cpuset_update_active_cpus();
6821                 return NOTIFY_OK;
6822         default:
6823                 return NOTIFY_DONE;
6824         }
6825 }
6826
6827 void __init sched_init_smp(void)
6828 {
6829         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6830
6831         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6832         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6833
6834         get_online_cpus();
6835         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6836         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6837         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6838         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6839                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6840         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6841         put_online_cpus();
6842
6843         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6844         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6845
6846         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6847         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6848
6849         init_hrtick();
6850
6851         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6852         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6853                 BUG();
6854         sched_init_granularity();
6855         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6856
6857         init_sched_rt_class();
6858 }
6859 #else
6860 void __init sched_init_smp(void)
6861 {
6862         sched_init_granularity();
6863 }
6864 #endif /* CONFIG_SMP */
6865
6866 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6867
6868 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6869 {
6870         return in_lock_functions(addr) ||
6871                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6872                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6873 }
6874
6875 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6876 struct task_group root_task_group;
6877 #endif
6878
6879 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6880
6881 void __init sched_init(void)
6882 {
6883         int i, j;
6884         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6885
6886 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6887         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6888 #endif
6889 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6890         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6891 #endif
6892 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6893         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6894 #endif
6895         if (alloc_size) {
6896                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6897
6898 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6899                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6900                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6901
6902                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6903                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6904
6905 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6906 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6907                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6908                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6909
6910                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6911                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6912
6913 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6914 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6915                 for_each_possible_cpu(i) {
6916                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6917                         ptr += cpumask_size();
6918                 }
6919 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6920         }
6921
6922 #ifdef CONFIG_SMP
6923         init_defrootdomain();
6924 #endif
6925
6926         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6927                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6928
6929 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6930         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6931                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6932 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6933
6934 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6935         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6936         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6937         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6938         autogroup_init(&init_task);
6939
6940 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6941
6942 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6943         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6944         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6945         /* Too early, not expected to fail */
6946         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6947 #endif
6948         for_each_possible_cpu(i) {
6949                 struct rq *rq;
6950
6951                 rq = cpu_rq(i);
6952                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6953                 rq->nr_running = 0;
6954                 rq->calc_load_active = 0;
6955                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6956                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6957                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6958 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6959                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6960                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6961                 /*
6962                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6963                  *
6964                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6965                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6966                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6967                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6968                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6969                  * (se->load.weight).
6970                  *
6971                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6972                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6973                  * then A0's share of the cpu resource is:
6974                  *
6975                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6976                  *
6977                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6978                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6979                  */
6980                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6981                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6982 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6983
6984                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6985 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6986                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6987                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6988 #endif
6989
6990                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6991                         rq->cpu_load[j] = 0;
6992
6993                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6994
6995 #ifdef CONFIG_SMP
6996                 rq->sd = NULL;
6997                 rq->rd = NULL;
6998                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6999                 rq->post_schedule = 0;
7000                 rq->active_balance = 0;
7001                 rq->next_balance = jiffies;
7002                 rq->push_cpu = 0;
7003                 rq->cpu = i;
7004                 rq->online = 0;
7005                 rq->idle_stamp = 0;
7006                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7007
7008                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7009
7010                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7011 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7012                 rq->nohz_flags = 0;
7013 #endif
7014 #endif
7015                 init_rq_hrtick(rq);
7016                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7017         }
7018
7019         set_load_weight(&init_task);
7020
7021 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7022         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7023 #endif
7024
7025 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7026         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
7027 #endif
7028
7029         /*
7030          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7031          */
7032         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7033         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7034
7035         /*
7036          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7037          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7038          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7039          * when this runqueue becomes "idle".
7040          */
7041         init_idle(current, smp_processor_id());
7042
7043         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7044
7045         /*
7046          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7047          */
7048         current->sched_class = &fair_sched_class;
7049
7050 #ifdef CONFIG_SMP
7051         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7052         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7053         if (cpu_isolated_map == NULL)
7054                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7055 #endif
7056         init_sched_fair_class();
7057
7058         scheduler_running = 1;
7059 }
7060
7061 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7062 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7063 {
7064         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7065
7066         return (nested == preempt_offset);
7067 }
7068
7069 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7070 {
7071         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7072
7073         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7074         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7075             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7076                 return;
7077         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7078                 return;
7079         prev_jiffy = jiffies;
7080
7081         printk(KERN_ERR
7082                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7083                         file, line);
7084         printk(KERN_ERR
7085                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7086                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7087                         current->pid, current->comm);
7088
7089         debug_show_held_locks(current);
7090         if (irqs_disabled())
7091                 print_irqtrace_events(current);
7092         dump_stack();
7093 }
7094 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7095 #endif
7096
7097 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7098 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7099 {
7100         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7101         int old_prio = p->prio;
7102         int on_rq;
7103
7104         on_rq = p->on_rq;
7105         if (on_rq)
7106                 dequeue_task(rq, p, 0);
7107         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7108         if (on_rq) {
7109                 enqueue_task(rq, p, 0);
7110                 resched_task(rq->curr);
7111         }
7112
7113         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7114 }
7115
7116 void normalize_rt_tasks(void)
7117 {
7118         struct task_struct *g, *p;
7119         unsigned long flags;
7120         struct rq *rq;
7121
7122         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7123         do_each_thread(g, p) {
7124                 /*
7125                  * Only normalize user tasks:
7126                  */
7127                 if (!p->mm)
7128                         continue;
7129
7130                 p->se.exec_start                = 0;
7131 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7132                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7133                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7134                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7135 #endif
7136
7137                 if (!rt_task(p)) {
7138                         /*
7139                          * Renice negative nice level userspace
7140                          * tasks back to 0:
7141                          */
7142                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7143                                 set_user_nice(p, 0);
7144                         continue;
7145                 }
7146
7147                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7148                 rq = __task_rq_lock(p);
7149
7150                 normalize_task(rq, p);
7151
7152                 __task_rq_unlock(rq);
7153                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7154         } while_each_thread(g, p);
7155
7156         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7157 }
7158
7159 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7160
7161 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7162 /*
7163  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7164  *
7165  * They can only be called when the whole system has been
7166  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7167  * activity can take place. Using them for anything else would
7168  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7169  * under any other configuration.
7170  */
7171
7172 /**
7173  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7174  * @cpu: the processor in question.
7175  *
7176  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7177  */
7178 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7179 {
7180         return cpu_curr(cpu);
7181 }
7182
7183 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7184
7185 #ifdef CONFIG_IA64
7186 /**
7187  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7188  * @cpu: the processor in question.
7189  * @p: the task pointer to set.
7190  *
7191  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7192  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7193  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7194  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7195  * and caller must save the original value of the current task (see
7196  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7197  * re-starting the system.
7198  *
7199  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7200  */
7201 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7202 {
7203         cpu_curr(cpu) = p;
7204 }
7205
7206 #endif
7207
7208 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7209 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7210 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7211
7212 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7213 {
7214         free_fair_sched_group(tg);
7215         free_rt_sched_group(tg);
7216         autogroup_free(tg);
7217         kfree(tg);
7218 }
7219
7220 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7221 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7222 {
7223         struct task_group *tg;
7224         unsigned long flags;
7225
7226         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7227         if (!tg)
7228                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7229
7230         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7231                 goto err;
7232
7233         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7234                 goto err;
7235
7236         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7237         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7238
7239         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7240
7241         tg->parent = parent;
7242         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7243         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7244         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7245
7246         return tg;
7247
7248 err:
7249         free_sched_group(tg);
7250         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7251 }
7252
7253 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7254 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7255 {
7256         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7257         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7258 }
7259
7260 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7261 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7262 {
7263         unsigned long flags;
7264         int i;
7265
7266         /* end participation in shares distribution */
7267         for_each_possible_cpu(i)
7268                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7269
7270         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7271         list_del_rcu(&tg->list);
7272         list_del_rcu(&tg->siblings);
7273         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7274
7275         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7276         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7277 }
7278
7279 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7280  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7281  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7282  *      reflect its new group.
7283  */
7284 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7285 {
7286         int on_rq, running;
7287         unsigned long flags;
7288         struct rq *rq;
7289
7290         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7291
7292         running = task_current(rq, tsk);
7293         on_rq = tsk->on_rq;
7294
7295         if (on_rq)
7296                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7297         if (unlikely(running))
7298                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7299
7300 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7301         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7302                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7303         else
7304 #endif
7305                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7306
7307         if (unlikely(running))
7308                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7309         if (on_rq)
7310                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7311
7312         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7313 }
7314 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7315
7316 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
7317 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7318 {
7319         if (runtime == RUNTIME_INF)
7320                 return 1ULL << 20;
7321
7322         return div64_u64(runtime << 20, period);
7323 }
7324 #endif
7325
7326 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7327 /*
7328  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7329  */
7330 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7331
7332 /* Must be called with tasklist_lock held */
7333 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7334 {
7335         struct task_struct *g, *p;
7336
7337         do_each_thread(g, p) {
7338                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7339                         return 1;
7340         } while_each_thread(g, p);
7341
7342         return 0;
7343 }
7344
7345 struct rt_schedulable_data {
7346         struct task_group *tg;
7347         u64 rt_period;
7348         u64 rt_runtime;
7349 };
7350
7351 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7352 {
7353         struct rt_schedulable_data *d = data;
7354         struct task_group *child;
7355         unsigned long total, sum = 0;
7356         u64 period, runtime;
7357
7358         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7359         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7360
7361         if (tg == d->tg) {
7362                 period = d->rt_period;
7363                 runtime = d->rt_runtime;
7364         }
7365
7366         /*
7367          * Cannot have more runtime than the period.
7368          */
7369         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7370                 return -EINVAL;
7371
7372         /*
7373          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7374          */
7375         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7376                 return -EBUSY;
7377
7378         total = to_ratio(period, runtime);
7379
7380         /*
7381          * Nobody can have more than the global setting allows.
7382          */
7383         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7384                 return -EINVAL;
7385
7386         /*
7387          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7388          */
7389         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7390                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7391                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7392
7393                 if (child == d->tg) {
7394                         period = d->rt_period;
7395                         runtime = d->rt_runtime;
7396                 }
7397
7398                 sum += to_ratio(period, runtime);
7399         }
7400
7401         if (sum > total)
7402                 return -EINVAL;
7403
7404         return 0;
7405 }
7406
7407 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7408 {
7409         int ret;
7410
7411         struct rt_schedulable_data data = {
7412                 .tg = tg,
7413                 .rt_period = period,
7414                 .rt_runtime = runtime,
7415         };
7416
7417         rcu_read_lock();
7418         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7419         rcu_read_unlock();
7420
7421         return ret;
7422 }
7423
7424 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7425                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7426 {
7427         int i, err = 0;
7428
7429         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7430         read_lock(&tasklist_lock);
7431         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7432         if (err)
7433                 goto unlock;
7434
7435         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7436         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7437         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7438
7439         for_each_possible_cpu(i) {
7440                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7441
7442                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7443                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7444                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7445         }
7446         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7447 unlock:
7448         read_unlock(&tasklist_lock);
7449         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7450
7451         return err;
7452 }
7453
7454 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7455 {
7456         u64 rt_runtime, rt_period;
7457
7458         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7459         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7460         if (rt_runtime_us < 0)
7461                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7462
7463         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7464 }
7465
7466 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7467 {
7468         u64 rt_runtime_us;
7469
7470         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7471                 return -1;
7472
7473         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7474         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7475         return rt_runtime_us;
7476 }
7477
7478 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7479 {
7480         u64 rt_runtime, rt_period;
7481
7482         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7483         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7484
7485         if (rt_period == 0)
7486                 return -EINVAL;
7487
7488         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7489 }
7490
7491 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7492 {
7493         u64 rt_period_us;
7494
7495         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7496         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7497         return rt_period_us;
7498 }
7499
7500 static int sched_rt_global_constraints(void)
7501 {
7502         u64 runtime, period;
7503         int ret = 0;
7504
7505         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7506                 return -EINVAL;
7507
7508         runtime = global_rt_runtime();
7509         period = global_rt_period();
7510
7511         /*
7512          * Sanity check on the sysctl variables.
7513          */
7514         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7515                 return -EINVAL;
7516
7517         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7518         read_lock(&tasklist_lock);
7519         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7520         read_unlock(&tasklist_lock);
7521         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7522
7523         return ret;
7524 }
7525
7526 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7527 {
7528         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7529         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7530                 return 0;
7531
7532         return 1;
7533 }
7534
7535 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7536 static int sched_rt_global_constraints(void)
7537 {
7538         unsigned long flags;
7539         int i;
7540
7541         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7542                 return -EINVAL;
7543
7544         /*
7545          * There's always some RT tasks in the root group
7546          * -- migration, kstopmachine etc..
7547          */
7548         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7549                 return -EBUSY;
7550
7551         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7552         for_each_possible_cpu(i) {
7553                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7554
7555                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7556                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7557                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7558         }
7559         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7560
7561         return 0;
7562 }
7563 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7564
7565 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7566                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7567                 loff_t *ppos)
7568 {
7569         int ret;
7570         int old_period, old_runtime;
7571         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7572
7573         mutex_lock(&mutex);
7574         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7575         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7576
7577         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7578
7579         if (!ret && write) {
7580                 ret = sched_rt_global_constraints();
7581                 if (ret) {
7582                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7583                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7584                 } else {
7585                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7586                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7587                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7588                 }
7589         }
7590         mutex_unlock(&mutex);
7591
7592         return ret;
7593 }
7594
7595 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7596
7597 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7598 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7599 {
7600         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7601                             struct task_group, css);
7602 }
7603
7604 static struct cgroup_subsys_state *
7605 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7606 {
7607         struct task_group *tg, *parent;
7608
7609         if (!cgrp->parent) {
7610                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7611                 return &root_task_group.css;
7612         }
7613
7614         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
7615         tg = sched_create_group(parent);
7616         if (IS_ERR(tg))
7617                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7618
7619         return &tg->css;
7620 }
7621
7622 static void
7623 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7624 {
7625         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7626
7627         sched_destroy_group(tg);
7628 }
7629
7630 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7631                                  struct cgroup_taskset *tset)
7632 {
7633         struct task_struct *task;
7634
7635         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
7636 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7637                 if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), task))
7638                         return -EINVAL;
7639 #else
7640                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7641                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7642                         return -EINVAL;
7643 #endif
7644         }
7645         return 0;
7646 }
7647
7648 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7649                               struct cgroup_taskset *tset)
7650 {
7651         struct task_struct *task;
7652
7653         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset)
7654                 sched_move_task(task);
7655 }
7656
7657 static void
7658 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7659                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
7660 {
7661         /*
7662          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7663          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7664          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7665          */
7666         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7667                 return;
7668
7669         sched_move_task(task);
7670 }
7671
7672 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7673 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7674                                 u64 shareval)
7675 {
7676         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
7677 }
7678
7679 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7680 {
7681         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7682
7683         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7684 }
7685
7686 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7687 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7688
7689 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7690 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7691
7692 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7693
7694 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7695 {
7696         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7697         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7698
7699         if (tg == &root_task_group)
7700                 return -EINVAL;
7701
7702         /*
7703          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7704          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7705          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7706          */
7707         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7708                 return -EINVAL;
7709
7710         /*
7711          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7712          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7713          * feasibility.
7714          */
7715         if (period > max_cfs_quota_period)
7716                 return -EINVAL;
7717
7718         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7719         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7720         if (ret)
7721                 goto out_unlock;
7722
7723         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7724         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7725         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7726         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7727         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7728         cfs_b->quota = quota;
7729
7730         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7731         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7732         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7733                 /* force a reprogram */
7734                 cfs_b->timer_active = 0;
7735                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7736         }
7737         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7738
7739         for_each_possible_cpu(i) {
7740                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7741                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7742
7743                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7744                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7745                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7746
7747                 if (cfs_rq->throttled)
7748                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7749                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7750         }
7751 out_unlock:
7752         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7753
7754         return ret;
7755 }
7756
7757 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7758 {
7759         u64 quota, period;
7760
7761         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7762         if (cfs_quota_us < 0)
7763                 quota = RUNTIME_INF;
7764         else
7765                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7766
7767         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7768 }
7769
7770 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7771 {
7772         u64 quota_us;
7773
7774         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7775                 return -1;
7776
7777         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7778         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7779
7780         return quota_us;
7781 }
7782
7783 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7784 {
7785         u64 quota, period;
7786
7787         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7788         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7789
7790         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7791 }
7792
7793 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7794 {
7795         u64 cfs_period_us;
7796
7797         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7798         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7799
7800         return cfs_period_us;
7801 }
7802
7803 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7804 {
7805         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
7806 }
7807
7808 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7809                                 s64 cfs_quota_us)
7810 {
7811         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
7812 }
7813
7814 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7815 {
7816         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
7817 }
7818
7819 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7820                                 u64 cfs_period_us)
7821 {
7822         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
7823 }
7824
7825 struct cfs_schedulable_data {
7826         struct task_group *tg;
7827         u64 period, quota;
7828 };
7829
7830 /*
7831  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7832  * note: units are usecs
7833  */
7834 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7835                                struct cfs_schedulable_data *d)
7836 {
7837         u64 quota, period;
7838
7839         if (tg == d->tg) {
7840                 period = d->period;
7841                 quota = d->quota;
7842         } else {
7843                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7844                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7845         }
7846
7847         /* note: these should typically be equivalent */
7848         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7849                 return RUNTIME_INF;
7850
7851         return to_ratio(period, quota);
7852 }
7853
7854 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7855 {
7856         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7857         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7858         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7859
7860         if (!tg->parent) {
7861                 quota = RUNTIME_INF;
7862         } else {
7863                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7864
7865                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7866                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7867
7868                 /*
7869                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7870                  * limit is set
7871                  */
7872                 if (quota == RUNTIME_INF)
7873                         quota = parent_quota;
7874                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7875                         return -EINVAL;
7876         }
7877         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7878
7879         return 0;
7880 }
7881
7882 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7883 {
7884         int ret;
7885         struct cfs_schedulable_data data = {
7886                 .tg = tg,
7887                 .period = period,
7888                 .quota = quota,
7889         };
7890
7891         if (quota != RUNTIME_INF) {
7892                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7893                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7894         }
7895
7896         rcu_read_lock();
7897         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7898         rcu_read_unlock();
7899
7900         return ret;
7901 }
7902
7903 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7904                 struct cgroup_map_cb *cb)
7905 {
7906         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7907         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7908
7909         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7910         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7911         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7912
7913         return 0;
7914 }
7915 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7916 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7917
7918 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7919 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7920                                 s64 val)
7921 {
7922         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7923 }
7924
7925 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7926 {
7927         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7928 }
7929
7930 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7931                 u64 rt_period_us)
7932 {
7933         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
7934 }
7935
7936 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7937 {
7938         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
7939 }
7940 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7941
7942 static struct cftype cpu_files[] = {
7943 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7944         {
7945                 .name = "shares",
7946                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7947                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7948         },
7949 #endif
7950 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7951         {
7952                 .name = "cfs_quota_us",
7953                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7954                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7955         },
7956         {
7957                 .name = "cfs_period_us",
7958                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7959                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7960         },
7961         {
7962                 .name = "stat",
7963                 .read_map = cpu_stats_show,
7964         },
7965 #endif
7966 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7967         {
7968                 .name = "rt_runtime_us",
7969                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7970                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7971         },
7972         {
7973                 .name = "rt_period_us",
7974                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7975                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7976         },
7977 #endif
7978 };
7979
7980 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7981 {
7982         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7983 }
7984
7985 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7986         .name           = "cpu",
7987         .create         = cpu_cgroup_create,
7988         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7989         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7990         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7991         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7992         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7993         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7994         .early_init     = 1,
7995 };
7996
7997 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7998
7999 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8000
8001 /*
8002  * CPU accounting code for task groups.
8003  *
8004  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8005  * (balbir@in.ibm.com).
8006  */
8007
8008 /* create a new cpu accounting group */
8009 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8010         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8011 {
8012         struct cpuacct *ca;
8013
8014         if (!cgrp->parent)
8015                 return &root_cpuacct.css;
8016
8017         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8018         if (!ca)
8019                 goto out;
8020
8021         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8022         if (!ca->cpuusage)
8023                 goto out_free_ca;
8024
8025         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
8026         if (!ca->cpustat)
8027                 goto out_free_cpuusage;
8028
8029         return &ca->css;
8030
8031 out_free_cpuusage:
8032         free_percpu(ca->cpuusage);
8033 out_free_ca:
8034         kfree(ca);
8035 out:
8036         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8037 }
8038
8039 /* destroy an existing cpu accounting group */
8040 static void
8041 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8042 {
8043         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8044
8045         free_percpu(ca->cpustat);
8046         free_percpu(ca->cpuusage);
8047         kfree(ca);
8048 }
8049
8050 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8051 {
8052         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8053         u64 data;
8054
8055 #ifndef CONFIG_64BIT
8056         /*
8057          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8058          */
8059         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8060         data = *cpuusage;
8061         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8062 #else
8063         data = *cpuusage;
8064 #endif
8065
8066         return data;
8067 }
8068
8069 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8070 {
8071         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8072
8073 #ifndef CONFIG_64BIT
8074         /*
8075          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8076          */
8077         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8078         *cpuusage = val;
8079         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8080 #else
8081         *cpuusage = val;
8082 #endif
8083 }
8084
8085 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8086 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8087 {
8088         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8089         u64 totalcpuusage = 0;
8090         int i;
8091
8092         for_each_present_cpu(i)
8093                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8094
8095         return totalcpuusage;
8096 }
8097
8098 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8099                                                                 u64 reset)
8100 {
8101         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8102         int err = 0;
8103         int i;
8104
8105         if (reset) {
8106                 err = -EINVAL;
8107                 goto out;
8108         }
8109
8110         for_each_present_cpu(i)
8111                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8112
8113 out:
8114         return err;
8115 }
8116
8117 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8118                                    struct seq_file *m)
8119 {
8120         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8121         u64 percpu;
8122         int i;
8123
8124         for_each_present_cpu(i) {
8125                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8126                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8127         }
8128         seq_printf(m, "\n");
8129         return 0;
8130 }
8131
8132 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8133         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8134         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8135 };
8136
8137 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8138                               struct cgroup_map_cb *cb)
8139 {
8140         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8141         int cpu;
8142         s64 val = 0;
8143
8144         for_each_online_cpu(cpu) {
8145                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8146                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_USER];
8147                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_NICE];
8148         }
8149         val = cputime64_to_clock_t(val);
8150         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_USER], val);
8151
8152         val = 0;
8153         for_each_online_cpu(cpu) {
8154                 struct kernel_cpustat *kcpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu);
8155                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
8156                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_IRQ];
8157                 val += kcpustat->cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
8158         }
8159
8160         val = cputime64_to_clock_t(val);
8161         cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[CPUACCT_STAT_SYSTEM], val);
8162
8163         return 0;
8164 }
8165
8166 static struct cftype files[] = {
8167         {
8168                 .name = "usage",
8169                 .read_u64 = cpuusage_read,
8170                 .write_u64 = cpuusage_write,
8171         },
8172         {
8173                 .name = "usage_percpu",
8174                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8175         },
8176         {
8177                 .name = "stat",
8178                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8179         },
8180 };
8181
8182 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8183 {
8184         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8185 }
8186
8187 /*
8188  * charge this task's execution time to its accounting group.
8189  *
8190  * called with rq->lock held.
8191  */
8192 void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8193 {
8194         struct cpuacct *ca;
8195         int cpu;
8196
8197         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8198                 return;
8199
8200         cpu = task_cpu(tsk);
8201
8202         rcu_read_lock();
8203
8204         ca = task_ca(tsk);
8205
8206         for (; ca; ca = parent_ca(ca)) {
8207                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8208                 *cpuusage += cputime;
8209         }
8210
8211         rcu_read_unlock();
8212 }
8213
8214 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8215         .name = "cpuacct",
8216         .create = cpuacct_create,
8217         .destroy = cpuacct_destroy,
8218         .populate = cpuacct_populate,
8219         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8220 };
8221 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */