]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
sched/numa: Select a preferred node with the most numa hinting faults
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299
300
301 /*
302  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
303  */
304 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
305         __acquires(rq->lock)
306 {
307         struct rq *rq;
308
309         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
310
311         for (;;) {
312                 rq = task_rq(p);
313                 raw_spin_lock(&rq->lock);
314                 if (likely(rq == task_rq(p)))
315                         return rq;
316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
322  */
323 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
324         __acquires(p->pi_lock)
325         __acquires(rq->lock)
326 {
327         struct rq *rq;
328
329         for (;;) {
330                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
331                 rq = task_rq(p);
332                 raw_spin_lock(&rq->lock);
333                 if (likely(rq == task_rq(p)))
334                         return rq;
335                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
337         }
338 }
339
340 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
341         __releases(rq->lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344 }
345
346 static inline void
347 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
348         __releases(rq->lock)
349         __releases(p->pi_lock)
350 {
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
353 }
354
355 /*
356  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
357  */
358 static struct rq *this_rq_lock(void)
359         __acquires(rq->lock)
360 {
361         struct rq *rq;
362
363         local_irq_disable();
364         rq = this_rq();
365         raw_spin_lock(&rq->lock);
366
367         return rq;
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
371 /*
372  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
373  */
374
375 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
376 {
377         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
378                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
379 }
380
381 /*
382  * High-resolution timer tick.
383  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
384  */
385 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
386 {
387         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
388
389         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
390
391         raw_spin_lock(&rq->lock);
392         update_rq_clock(rq);
393         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
394         raw_spin_unlock(&rq->lock);
395
396         return HRTIMER_NORESTART;
397 }
398
399 #ifdef CONFIG_SMP
400
401 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
402 {
403         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
404         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
405
406         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
407 }
408
409 /*
410  * called from hardirq (IPI) context
411  */
412 static void __hrtick_start(void *arg)
413 {
414         struct rq *rq = arg;
415
416         raw_spin_lock(&rq->lock);
417         __hrtick_restart(rq);
418         rq->hrtick_csd_pending = 0;
419         raw_spin_unlock(&rq->lock);
420 }
421
422 /*
423  * Called to set the hrtick timer state.
424  *
425  * called with rq->lock held and irqs disabled
426  */
427 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
428 {
429         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
430         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
431
432         hrtimer_set_expires(timer, time);
433
434         if (rq == this_rq()) {
435                 __hrtick_restart(rq);
436         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
437                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
438                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
439         }
440 }
441
442 static int
443 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
444 {
445         int cpu = (int)(long)hcpu;
446
447         switch (action) {
448         case CPU_UP_CANCELED:
449         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
450         case CPU_DOWN_PREPARE:
451         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
452         case CPU_DEAD:
453         case CPU_DEAD_FROZEN:
454                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
455                 return NOTIFY_OK;
456         }
457
458         return NOTIFY_DONE;
459 }
460
461 static __init void init_hrtick(void)
462 {
463         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
464 }
465 #else
466 /*
467  * Called to set the hrtick timer state.
468  *
469  * called with rq->lock held and irqs disabled
470  */
471 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
472 {
473         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
474                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
475 }
476
477 static inline void init_hrtick(void)
478 {
479 }
480 #endif /* CONFIG_SMP */
481
482 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
483 {
484 #ifdef CONFIG_SMP
485         rq->hrtick_csd_pending = 0;
486
487         rq->hrtick_csd.flags = 0;
488         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
489         rq->hrtick_csd.info = rq;
490 #endif
491
492         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
493         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
494 }
495 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
496 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
497 {
498 }
499
500 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
501 {
502 }
503
504 static inline void init_hrtick(void)
505 {
506 }
507 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
508
509 /*
510  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
511  *
512  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
513  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
514  * the target CPU.
515  */
516 void resched_task(struct task_struct *p)
517 {
518         int cpu;
519
520         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
521
522         if (test_tsk_need_resched(p))
523                 return;
524
525         set_tsk_need_resched(p);
526
527         cpu = task_cpu(p);
528         if (cpu == smp_processor_id()) {
529                 set_preempt_need_resched();
530                 return;
531         }
532
533         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
534         smp_mb();
535         if (!tsk_is_polling(p))
536                 smp_send_reschedule(cpu);
537 }
538
539 void resched_cpu(int cpu)
540 {
541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
542         unsigned long flags;
543
544         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
545                 return;
546         resched_task(cpu_curr(cpu));
547         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
548 }
549
550 #ifdef CONFIG_SMP
551 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
552 /*
553  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
554  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
555  *
556  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
557  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
558  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
559  */
560 int get_nohz_timer_target(void)
561 {
562         int cpu = smp_processor_id();
563         int i;
564         struct sched_domain *sd;
565
566         rcu_read_lock();
567         for_each_domain(cpu, sd) {
568                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
569                         if (!idle_cpu(i)) {
570                                 cpu = i;
571                                 goto unlock;
572                         }
573                 }
574         }
575 unlock:
576         rcu_read_unlock();
577         return cpu;
578 }
579 /*
580  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
581  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
582  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
583  * idle system the next event might even be infinite time into the
584  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
585  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
586  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
587  * wheel for the next timer event.
588  */
589 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
590 {
591         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
592
593         if (cpu == smp_processor_id())
594                 return;
595
596         /*
597          * This is safe, as this function is called with the timer
598          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
599          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
600          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
601          * timer into account automatically.
602          */
603         if (rq->curr != rq->idle)
604                 return;
605
606         /*
607          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
608          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
609          * idle task through an additional NOOP schedule()
610          */
611         set_tsk_need_resched(rq->idle);
612
613         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
614         smp_mb();
615         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
616                 smp_send_reschedule(cpu);
617 }
618
619 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
620 {
621         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
622                 if (cpu != smp_processor_id() ||
623                     tick_nohz_tick_stopped())
624                         smp_send_reschedule(cpu);
625                 return true;
626         }
627
628         return false;
629 }
630
631 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
632 {
633         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
634                 wake_up_idle_cpu(cpu);
635 }
636
637 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
638 {
639         int cpu = smp_processor_id();
640
641         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
642                 return false;
643
644         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
645                 return true;
646
647         /*
648          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
649          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
650          */
651         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
652         return false;
653 }
654
655 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
656
657 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
658 {
659         return false;
660 }
661
662 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
663
664 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
665 bool sched_can_stop_tick(void)
666 {
667        struct rq *rq;
668
669        rq = this_rq();
670
671        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
672        smp_rmb();
673
674        /* More than one running task need preemption */
675        if (rq->nr_running > 1)
676                return false;
677
678        return true;
679 }
680 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
681
682 void sched_avg_update(struct rq *rq)
683 {
684         s64 period = sched_avg_period();
685
686         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
687                 /*
688                  * Inline assembly required to prevent the compiler
689                  * optimising this loop into a divmod call.
690                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
691                  */
692                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
693                 rq->age_stamp += period;
694                 rq->rt_avg /= 2;
695         }
696 }
697
698 #endif /* CONFIG_SMP */
699
700 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
701                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
702 /*
703  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
704  * node and @up when leaving it for the final time.
705  *
706  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
707  */
708 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
709                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
710 {
711         struct task_group *parent, *child;
712         int ret;
713
714         parent = from;
715
716 down:
717         ret = (*down)(parent, data);
718         if (ret)
719                 goto out;
720         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
721                 parent = child;
722                 goto down;
723
724 up:
725                 continue;
726         }
727         ret = (*up)(parent, data);
728         if (ret || parent == from)
729                 goto out;
730
731         child = parent;
732         parent = parent->parent;
733         if (parent)
734                 goto up;
735 out:
736         return ret;
737 }
738
739 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
740 {
741         return 0;
742 }
743 #endif
744
745 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
746 {
747         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
748         struct load_weight *load = &p->se.load;
749
750         /*
751          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
752          */
753         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
754                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
755                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
756                 return;
757         }
758
759         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
760         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
761 }
762
763 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         update_rq_clock(rq);
766         sched_info_queued(rq, p);
767         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
768 }
769
770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
771 {
772         update_rq_clock(rq);
773         sched_info_dequeued(rq, p);
774         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
775 }
776
777 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
778 {
779         if (task_contributes_to_load(p))
780                 rq->nr_uninterruptible--;
781
782         enqueue_task(rq, p, flags);
783 }
784
785 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
786 {
787         if (task_contributes_to_load(p))
788                 rq->nr_uninterruptible++;
789
790         dequeue_task(rq, p, flags);
791 }
792
793 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
794 {
795 /*
796  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
797  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
798  */
799 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
800         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
801 #endif
802 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
803         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
804
805         /*
806          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
807          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
808          * {soft,}irq region.
809          *
810          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
811          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
812          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
813          * monotonic.
814          *
815          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
816          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
817          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
818          * atomic ops.
819          */
820         if (irq_delta > delta)
821                 irq_delta = delta;
822
823         rq->prev_irq_time += irq_delta;
824         delta -= irq_delta;
825 #endif
826 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
827         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
828                 u64 st;
829
830                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
831                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
832
833                 if (unlikely(steal > delta))
834                         steal = delta;
835
836                 st = steal_ticks(steal);
837                 steal = st * TICK_NSEC;
838
839                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
840
841                 delta -= steal;
842         }
843 #endif
844
845         rq->clock_task += delta;
846
847 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
848         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
849                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
850 #endif
851 }
852
853 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
854 {
855         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
856         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
857
858         if (stop) {
859                 /*
860                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
861                  * userspace knows about and won't get confused about.
862                  *
863                  * Also, it will make PI more or less work without too
864                  * much confusion -- but then, stop work should not
865                  * rely on PI working anyway.
866                  */
867                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
868
869                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
870         }
871
872         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
873
874         if (old_stop) {
875                 /*
876                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
877                  * it can die in pieces.
878                  */
879                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
880         }
881 }
882
883 /*
884  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
885  */
886 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
887 {
888         return p->static_prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
893  * without taking RT-inheritance into account. Might be
894  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
895  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
896  * estimator recalculates.
897  */
898 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         int prio;
901
902         if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio)
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 struct migration_arg {
1017         struct task_struct *task;
1018         int dest_cpu;
1019 };
1020
1021 static int migration_cpu_stop(void *data);
1022
1023 /*
1024  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1025  *
1026  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1027  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1028  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1029  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1030  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1031  * @p has remained unscheduled the whole time.
1032  *
1033  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1034  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1035  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1036  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1037  * waiting to become inactive.
1038  */
1039 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1040 {
1041         unsigned long flags;
1042         int running, on_rq;
1043         unsigned long ncsw;
1044         struct rq *rq;
1045
1046         for (;;) {
1047                 /*
1048                  * We do the initial early heuristics without holding
1049                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1050                  * the runqueue lock when things look like they will
1051                  * work out!
1052                  */
1053                 rq = task_rq(p);
1054
1055                 /*
1056                  * If the task is actively running on another CPU
1057                  * still, just relax and busy-wait without holding
1058                  * any locks.
1059                  *
1060                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1061                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1062                  * But we don't care, since "task_running()" will
1063                  * return false if the runqueue has changed and p
1064                  * is actually now running somewhere else!
1065                  */
1066                 while (task_running(rq, p)) {
1067                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1068                                 return 0;
1069                         cpu_relax();
1070                 }
1071
1072                 /*
1073                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1074                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1075                  * just go back and repeat.
1076                  */
1077                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1078                 trace_sched_wait_task(p);
1079                 running = task_running(rq, p);
1080                 on_rq = p->on_rq;
1081                 ncsw = 0;
1082                 if (!match_state || p->state == match_state)
1083                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1084                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1085
1086                 /*
1087                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1088                  */
1089                 if (unlikely(!ncsw))
1090                         break;
1091
1092                 /*
1093                  * Was it really running after all now that we
1094                  * checked with the proper locks actually held?
1095                  *
1096                  * Oops. Go back and try again..
1097                  */
1098                 if (unlikely(running)) {
1099                         cpu_relax();
1100                         continue;
1101                 }
1102
1103                 /*
1104                  * It's not enough that it's not actively running,
1105                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1106                  * preempted!
1107                  *
1108                  * So if it was still runnable (but just not actively
1109                  * running right now), it's preempted, and we should
1110                  * yield - it could be a while.
1111                  */
1112                 if (unlikely(on_rq)) {
1113                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1114
1115                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1116                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1117                         continue;
1118                 }
1119
1120                 /*
1121                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1122                  * runnable, which means that it will never become
1123                  * running in the future either. We're all done!
1124                  */
1125                 break;
1126         }
1127
1128         return ncsw;
1129 }
1130
1131 /***
1132  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1133  * @p: the to-be-kicked thread
1134  *
1135  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1136  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1137  *
1138  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1139  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1140  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1141  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1142  * achieved as well.
1143  */
1144 void kick_process(struct task_struct *p)
1145 {
1146         int cpu;
1147
1148         preempt_disable();
1149         cpu = task_cpu(p);
1150         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1151                 smp_send_reschedule(cpu);
1152         preempt_enable();
1153 }
1154 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158 /*
1159  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1160  */
1161 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1162 {
1163         int nid = cpu_to_node(cpu);
1164         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1165         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1166         int dest_cpu;
1167
1168         /*
1169          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1170          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1171          * select the cpu on the other node.
1172          */
1173         if (nid != -1) {
1174                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1175
1176                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1177                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1178                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1179                                 continue;
1180                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1181                                 continue;
1182                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1183                                 return dest_cpu;
1184                 }
1185         }
1186
1187         for (;;) {
1188                 /* Any allowed, online CPU? */
1189                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1190                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1191                                 continue;
1192                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1193                                 continue;
1194                         goto out;
1195                 }
1196
1197                 switch (state) {
1198                 case cpuset:
1199                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1200                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1201                         state = possible;
1202                         break;
1203
1204                 case possible:
1205                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1206                         state = fail;
1207                         break;
1208
1209                 case fail:
1210                         BUG();
1211                         break;
1212                 }
1213         }
1214
1215 out:
1216         if (state != cpuset) {
1217                 /*
1218                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1219                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1220                  * leave kernel.
1221                  */
1222                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1223                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1224                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1225                 }
1226         }
1227
1228         return dest_cpu;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1233  */
1234 static inline
1235 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1236 {
1237         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1238
1239         /*
1240          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1241          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1242          * cpu.
1243          *
1244          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1245          *
1246          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1247          *   not worry about this generic constraint ]
1248          */
1249         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1250                      !cpu_online(cpu)))
1251                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1252
1253         return cpu;
1254 }
1255
1256 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1257 {
1258         s64 diff = sample - *avg;
1259         *avg += diff >> 3;
1260 }
1261 #endif
1262
1263 static void
1264 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1265 {
1266 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1267         struct rq *rq = this_rq();
1268
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         int this_cpu = smp_processor_id();
1271
1272         if (cpu == this_cpu) {
1273                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1274                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1275         } else {
1276                 struct sched_domain *sd;
1277
1278                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1279                 rcu_read_lock();
1280                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1281                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1282                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1283                                 break;
1284                         }
1285                 }
1286                 rcu_read_unlock();
1287         }
1288
1289         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1290                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1291
1292 #endif /* CONFIG_SMP */
1293
1294         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1295         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1296
1297         if (wake_flags & WF_SYNC)
1298                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1299
1300 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1301 }
1302
1303 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1304 {
1305         activate_task(rq, p, en_flags);
1306         p->on_rq = 1;
1307
1308         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1309         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1310                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1315  */
1316 static void
1317 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1318 {
1319         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1320         trace_sched_wakeup(p, true);
1321
1322         p->state = TASK_RUNNING;
1323 #ifdef CONFIG_SMP
1324         if (p->sched_class->task_woken)
1325                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1326
1327         if (rq->idle_stamp) {
1328                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1329                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1330
1331                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1332
1333                 if (rq->avg_idle > max)
1334                         rq->avg_idle = max;
1335
1336                 rq->idle_stamp = 0;
1337         }
1338 #endif
1339 }
1340
1341 static void
1342 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1343 {
1344 #ifdef CONFIG_SMP
1345         if (p->sched_contributes_to_load)
1346                 rq->nr_uninterruptible--;
1347 #endif
1348
1349         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1350         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1355  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1356  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1357  * the task is still ->on_rq.
1358  */
1359 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1360 {
1361         struct rq *rq;
1362         int ret = 0;
1363
1364         rq = __task_rq_lock(p);
1365         if (p->on_rq) {
1366                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1367                 update_rq_clock(rq);
1368                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1369                 ret = 1;
1370         }
1371         __task_rq_unlock(rq);
1372
1373         return ret;
1374 }
1375
1376 #ifdef CONFIG_SMP
1377 static void sched_ttwu_pending(void)
1378 {
1379         struct rq *rq = this_rq();
1380         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1381         struct task_struct *p;
1382
1383         raw_spin_lock(&rq->lock);
1384
1385         while (llist) {
1386                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1387                 llist = llist_next(llist);
1388                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1389         }
1390
1391         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1392 }
1393
1394 void scheduler_ipi(void)
1395 {
1396         /*
1397          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1398          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1399          * this IPI.
1400          */
1401         if (tif_need_resched())
1402                 set_preempt_need_resched();
1403
1404         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1405                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1406                         && !got_nohz_idle_kick())
1407                 return;
1408
1409         /*
1410          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1411          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1412          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1413          * we do call them.
1414          *
1415          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1416          * properly.
1417          *
1418          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1419          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1420          * somewhat pessimize the simple resched case.
1421          */
1422         irq_enter();
1423         tick_nohz_full_check();
1424         sched_ttwu_pending();
1425
1426         /*
1427          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1428          */
1429         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1430                 this_rq()->idle_balance = 1;
1431                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1432         }
1433         irq_exit();
1434 }
1435
1436 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1437 {
1438         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1439                 smp_send_reschedule(cpu);
1440 }
1441
1442 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1443 {
1444         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1445 }
1446 #endif /* CONFIG_SMP */
1447
1448 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1449 {
1450         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1451
1452 #if defined(CONFIG_SMP)
1453         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1454                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1455                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1456                 return;
1457         }
1458 #endif
1459
1460         raw_spin_lock(&rq->lock);
1461         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1462         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1463 }
1464
1465 /**
1466  * try_to_wake_up - wake up a thread
1467  * @p: the thread to be awakened
1468  * @state: the mask of task states that can be woken
1469  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1470  *
1471  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1472  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1473  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1474  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1475  * runnable without the overhead of this.
1476  *
1477  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1478  * or @state didn't match @p's state.
1479  */
1480 static int
1481 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1482 {
1483         unsigned long flags;
1484         int cpu, success = 0;
1485
1486         /*
1487          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1488          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1489          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1490          * set_current_state() the waiting thread does.
1491          */
1492         smp_mb__before_spinlock();
1493         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1494         if (!(p->state & state))
1495                 goto out;
1496
1497         success = 1; /* we're going to change ->state */
1498         cpu = task_cpu(p);
1499
1500         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1501                 goto stat;
1502
1503 #ifdef CONFIG_SMP
1504         /*
1505          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1506          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1507          */
1508         while (p->on_cpu)
1509                 cpu_relax();
1510         /*
1511          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1512          */
1513         smp_rmb();
1514
1515         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1516         p->state = TASK_WAKING;
1517
1518         if (p->sched_class->task_waking)
1519                 p->sched_class->task_waking(p);
1520
1521         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1522         if (task_cpu(p) != cpu) {
1523                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1524                 set_task_cpu(p, cpu);
1525         }
1526 #endif /* CONFIG_SMP */
1527
1528         ttwu_queue(p, cpu);
1529 stat:
1530         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1531 out:
1532         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1533
1534         return success;
1535 }
1536
1537 /**
1538  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1539  * @p: the thread to be awakened
1540  *
1541  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1542  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1543  * the current task.
1544  */
1545 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1546 {
1547         struct rq *rq = task_rq(p);
1548
1549         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1550             WARN_ON_ONCE(p == current))
1551                 return;
1552
1553         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1554
1555         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1556                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1557                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1558                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1559         }
1560
1561         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1562                 goto out;
1563
1564         if (!p->on_rq)
1565                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1566
1567         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1568         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1569 out:
1570         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1571 }
1572
1573 /**
1574  * wake_up_process - Wake up a specific process
1575  * @p: The process to be woken up.
1576  *
1577  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1578  * processes.
1579  *
1580  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1581  *
1582  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1583  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1584  */
1585 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1586 {
1587         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1588         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1589 }
1590 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1591
1592 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1593 {
1594         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1599  * p is forked by current.
1600  *
1601  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1602  */
1603 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1604 {
1605         p->on_rq                        = 0;
1606
1607         p->se.on_rq                     = 0;
1608         p->se.exec_start                = 0;
1609         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1610         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1611         p->se.nr_migrations             = 0;
1612         p->se.vruntime                  = 0;
1613         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1614
1615 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1616         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1617 #endif
1618
1619         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1620
1621 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1622         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1623 #endif
1624
1625 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1626         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1627                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1628                 p->mm->numa_next_reset = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1629                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1630         }
1631
1632         p->node_stamp = 0ULL;
1633         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1634         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1635         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1636         p->numa_preferred_nid = -1;
1637         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1638         p->numa_faults = NULL;
1639 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1640 }
1641
1642 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1643 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1644 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1645 {
1646         if (enabled)
1647                 sched_feat_set("NUMA");
1648         else
1649                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1650 }
1651 #else
1652 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1653
1654 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1655 {
1656         numabalancing_enabled = enabled;
1657 }
1658 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1659 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1660
1661 /*
1662  * fork()/clone()-time setup:
1663  */
1664 void sched_fork(struct task_struct *p)
1665 {
1666         unsigned long flags;
1667         int cpu = get_cpu();
1668
1669         __sched_fork(p);
1670         /*
1671          * We mark the process as running here. This guarantees that
1672          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1673          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1674          */
1675         p->state = TASK_RUNNING;
1676
1677         /*
1678          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1679          */
1680         p->prio = current->normal_prio;
1681
1682         /*
1683          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1684          */
1685         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1686                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1687                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1688                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1689                         p->rt_priority = 0;
1690                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1691                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1692
1693                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1694                 set_load_weight(p);
1695
1696                 /*
1697                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1698                  * fulfilled its duty:
1699                  */
1700                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1701         }
1702
1703         if (!rt_prio(p->prio))
1704                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1705
1706         if (p->sched_class->task_fork)
1707                 p->sched_class->task_fork(p);
1708
1709         /*
1710          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1711          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1712          * is ran before sched_fork().
1713          *
1714          * Silence PROVE_RCU.
1715          */
1716         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1717         set_task_cpu(p, cpu);
1718         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1719
1720 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1721         if (likely(sched_info_on()))
1722                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1723 #endif
1724 #if defined(CONFIG_SMP)
1725         p->on_cpu = 0;
1726 #endif
1727         init_task_preempt_count(p);
1728 #ifdef CONFIG_SMP
1729         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1730 #endif
1731
1732         put_cpu();
1733 }
1734
1735 /*
1736  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1737  *
1738  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1739  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1740  * on the runqueue and wakes it.
1741  */
1742 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1743 {
1744         unsigned long flags;
1745         struct rq *rq;
1746
1747         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1748 #ifdef CONFIG_SMP
1749         /*
1750          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1751          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1752          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1753          */
1754         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1755 #endif
1756
1757         /* Initialize new task's runnable average */
1758         init_task_runnable_average(p);
1759         rq = __task_rq_lock(p);
1760         activate_task(rq, p, 0);
1761         p->on_rq = 1;
1762         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1763         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1764 #ifdef CONFIG_SMP
1765         if (p->sched_class->task_woken)
1766                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1767 #endif
1768         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1769 }
1770
1771 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1772
1773 /**
1774  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1775  * @notifier: notifier struct to register
1776  */
1777 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1778 {
1779         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1780 }
1781 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1782
1783 /**
1784  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1785  * @notifier: notifier struct to unregister
1786  *
1787  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1788  */
1789 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1790 {
1791         hlist_del(&notifier->link);
1792 }
1793 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1794
1795 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1796 {
1797         struct preempt_notifier *notifier;
1798
1799         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1800                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1801 }
1802
1803 static void
1804 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1805                                  struct task_struct *next)
1806 {
1807         struct preempt_notifier *notifier;
1808
1809         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1810                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1811 }
1812
1813 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1814
1815 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1816 {
1817 }
1818
1819 static void
1820 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1821                                  struct task_struct *next)
1822 {
1823 }
1824
1825 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1826
1827 /**
1828  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1829  * @rq: the runqueue preparing to switch
1830  * @prev: the current task that is being switched out
1831  * @next: the task we are going to switch to.
1832  *
1833  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1834  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1835  * switch.
1836  *
1837  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1838  * hooks.
1839  */
1840 static inline void
1841 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1842                     struct task_struct *next)
1843 {
1844         trace_sched_switch(prev, next);
1845         sched_info_switch(rq, prev, next);
1846         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1847         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1848         prepare_lock_switch(rq, next);
1849         prepare_arch_switch(next);
1850 }
1851
1852 /**
1853  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1854  * @rq: runqueue associated with task-switch
1855  * @prev: the thread we just switched away from.
1856  *
1857  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1858  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1859  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1860  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1861  *
1862  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1863  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1864  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1865  * details.)
1866  */
1867 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1868         __releases(rq->lock)
1869 {
1870         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1871         long prev_state;
1872
1873         rq->prev_mm = NULL;
1874
1875         /*
1876          * A task struct has one reference for the use as "current".
1877          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1878          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1879          * the scheduled task must drop that reference.
1880          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1881          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1882          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1883          * be dropped twice.
1884          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1885          */
1886         prev_state = prev->state;
1887         vtime_task_switch(prev);
1888         finish_arch_switch(prev);
1889         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1890         finish_lock_switch(rq, prev);
1891         finish_arch_post_lock_switch();
1892
1893         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1894         if (mm)
1895                 mmdrop(mm);
1896         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1897                 task_numa_free(prev);
1898
1899                 /*
1900                  * Remove function-return probe instances associated with this
1901                  * task and put them back on the free list.
1902                  */
1903                 kprobe_flush_task(prev);
1904                 put_task_struct(prev);
1905         }
1906
1907         tick_nohz_task_switch(current);
1908 }
1909
1910 #ifdef CONFIG_SMP
1911
1912 /* assumes rq->lock is held */
1913 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1914 {
1915         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1916                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1917 }
1918
1919 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1920 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1921 {
1922         if (rq->post_schedule) {
1923                 unsigned long flags;
1924
1925                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1926                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1927                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1928                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1929
1930                 rq->post_schedule = 0;
1931         }
1932 }
1933
1934 #else
1935
1936 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1937 {
1938 }
1939
1940 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1941 {
1942 }
1943
1944 #endif
1945
1946 /**
1947  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1948  * @prev: the thread we just switched away from.
1949  */
1950 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1951         __releases(rq->lock)
1952 {
1953         struct rq *rq = this_rq();
1954
1955         finish_task_switch(rq, prev);
1956
1957         /*
1958          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1959          * task_switch?
1960          */
1961         post_schedule(rq);
1962
1963 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1964         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1965         preempt_enable();
1966 #endif
1967         if (current->set_child_tid)
1968                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1969 }
1970
1971 /*
1972  * context_switch - switch to the new MM and the new
1973  * thread's register state.
1974  */
1975 static inline void
1976 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1977                struct task_struct *next)
1978 {
1979         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1980
1981         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1982
1983         mm = next->mm;
1984         oldmm = prev->active_mm;
1985         /*
1986          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1987          * combine the page table reload and the switch backend into
1988          * one hypercall.
1989          */
1990         arch_start_context_switch(prev);
1991
1992         if (!mm) {
1993                 next->active_mm = oldmm;
1994                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1995                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1996         } else
1997                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1998
1999         if (!prev->mm) {
2000                 prev->active_mm = NULL;
2001                 rq->prev_mm = oldmm;
2002         }
2003         /*
2004          * Since the runqueue lock will be released by the next
2005          * task (which is an invalid locking op but in the case
2006          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2007          * do an early lockdep release here:
2008          */
2009 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2010         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2011 #endif
2012
2013         context_tracking_task_switch(prev, next);
2014         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2015         switch_to(prev, next, prev);
2016
2017         barrier();
2018         /*
2019          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2020          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2021          * frame will be invalid.
2022          */
2023         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2024 }
2025
2026 /*
2027  * nr_running and nr_context_switches:
2028  *
2029  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2030  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2031  */
2032 unsigned long nr_running(void)
2033 {
2034         unsigned long i, sum = 0;
2035
2036         for_each_online_cpu(i)
2037                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2038
2039         return sum;
2040 }
2041
2042 unsigned long long nr_context_switches(void)
2043 {
2044         int i;
2045         unsigned long long sum = 0;
2046
2047         for_each_possible_cpu(i)
2048                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2049
2050         return sum;
2051 }
2052
2053 unsigned long nr_iowait(void)
2054 {
2055         unsigned long i, sum = 0;
2056
2057         for_each_possible_cpu(i)
2058                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2059
2060         return sum;
2061 }
2062
2063 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2064 {
2065         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2066         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2067 }
2068
2069 #ifdef CONFIG_SMP
2070
2071 /*
2072  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2073  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2074  */
2075 void sched_exec(void)
2076 {
2077         struct task_struct *p = current;
2078         unsigned long flags;
2079         int dest_cpu;
2080
2081         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2082         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2083         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2084                 goto unlock;
2085
2086         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2087                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2088
2089                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2090                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2091                 return;
2092         }
2093 unlock:
2094         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2095 }
2096
2097 #endif
2098
2099 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2100 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2101
2102 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2103 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2104
2105 /*
2106  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2107  * @p in case that task is currently running.
2108  *
2109  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2110  */
2111 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2112 {
2113         u64 ns = 0;
2114
2115         if (task_current(rq, p)) {
2116                 update_rq_clock(rq);
2117                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2118                 if ((s64)ns < 0)
2119                         ns = 0;
2120         }
2121
2122         return ns;
2123 }
2124
2125 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2126 {
2127         unsigned long flags;
2128         struct rq *rq;
2129         u64 ns = 0;
2130
2131         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2132         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2133         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2134
2135         return ns;
2136 }
2137
2138 /*
2139  * Return accounted runtime for the task.
2140  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2141  * pending runtime that have not been accounted yet.
2142  */
2143 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2144 {
2145         unsigned long flags;
2146         struct rq *rq;
2147         u64 ns = 0;
2148
2149         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2150         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2151         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2152
2153         return ns;
2154 }
2155
2156 /*
2157  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2158  * We call it with interrupts disabled.
2159  */
2160 void scheduler_tick(void)
2161 {
2162         int cpu = smp_processor_id();
2163         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2164         struct task_struct *curr = rq->curr;
2165
2166         sched_clock_tick();
2167
2168         raw_spin_lock(&rq->lock);
2169         update_rq_clock(rq);
2170         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2171         update_cpu_load_active(rq);
2172         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2173
2174         perf_event_task_tick();
2175
2176 #ifdef CONFIG_SMP
2177         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2178         trigger_load_balance(rq, cpu);
2179 #endif
2180         rq_last_tick_reset(rq);
2181 }
2182
2183 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2184 /**
2185  * scheduler_tick_max_deferment
2186  *
2187  * Keep at least one tick per second when a single
2188  * active task is running because the scheduler doesn't
2189  * yet completely support full dynticks environment.
2190  *
2191  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2192  * balancing, etc... continue to move forward, even
2193  * with a very low granularity.
2194  *
2195  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2196  */
2197 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2198 {
2199         struct rq *rq = this_rq();
2200         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2201
2202         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2203
2204         if (time_before_eq(next, now))
2205                 return 0;
2206
2207         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2208 }
2209 #endif
2210
2211 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2212 {
2213         if (in_lock_functions(addr)) {
2214                 addr = CALLER_ADDR2;
2215                 if (in_lock_functions(addr))
2216                         addr = CALLER_ADDR3;
2217         }
2218         return addr;
2219 }
2220
2221 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2222                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2223
2224 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2225 {
2226 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2227         /*
2228          * Underflow?
2229          */
2230         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2231                 return;
2232 #endif
2233         __preempt_count_add(val);
2234 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2235         /*
2236          * Spinlock count overflowing soon?
2237          */
2238         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2239                                 PREEMPT_MASK - 10);
2240 #endif
2241         if (preempt_count() == val)
2242                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2243 }
2244 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2245
2246 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2247 {
2248 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2249         /*
2250          * Underflow?
2251          */
2252         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2253                 return;
2254         /*
2255          * Is the spinlock portion underflowing?
2256          */
2257         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2258                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2259                 return;
2260 #endif
2261
2262         if (preempt_count() == val)
2263                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2264         __preempt_count_sub(val);
2265 }
2266 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2267
2268 #endif
2269
2270 /*
2271  * Print scheduling while atomic bug:
2272  */
2273 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2274 {
2275         if (oops_in_progress)
2276                 return;
2277
2278         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2279                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2280
2281         debug_show_held_locks(prev);
2282         print_modules();
2283         if (irqs_disabled())
2284                 print_irqtrace_events(prev);
2285         dump_stack();
2286         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2287 }
2288
2289 /*
2290  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2291  */
2292 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2293 {
2294         /*
2295          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2296          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2297          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2298          */
2299         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2300                 __schedule_bug(prev);
2301         rcu_sleep_check();
2302
2303         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2304
2305         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2306 }
2307
2308 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2309 {
2310         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2311                 update_rq_clock(rq);
2312         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2313 }
2314
2315 /*
2316  * Pick up the highest-prio task:
2317  */
2318 static inline struct task_struct *
2319 pick_next_task(struct rq *rq)
2320 {
2321         const struct sched_class *class;
2322         struct task_struct *p;
2323
2324         /*
2325          * Optimization: we know that if all tasks are in
2326          * the fair class we can call that function directly:
2327          */
2328         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2329                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2330                 if (likely(p))
2331                         return p;
2332         }
2333
2334         for_each_class(class) {
2335                 p = class->pick_next_task(rq);
2336                 if (p)
2337                         return p;
2338         }
2339
2340         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2341 }
2342
2343 /*
2344  * __schedule() is the main scheduler function.
2345  *
2346  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2347  *
2348  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2349  *
2350  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2351  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2352  *
2353  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2354  *      interrupt handler scheduler_tick().
2355  *
2356  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2357  *      task to the run-queue and that's it.
2358  *
2359  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2360  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2361  *      called on the nearest possible occasion:
2362  *
2363  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2364  *
2365  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2366  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2367  *           spin_unlock()!)
2368  *
2369  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2370  *           preemptible context
2371  *
2372  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2373  *         then at the next:
2374  *
2375  *          - cond_resched() call
2376  *          - explicit schedule() call
2377  *          - return from syscall or exception to user-space
2378  *          - return from interrupt-handler to user-space
2379  */
2380 static void __sched __schedule(void)
2381 {
2382         struct task_struct *prev, *next;
2383         unsigned long *switch_count;
2384         struct rq *rq;
2385         int cpu;
2386
2387 need_resched:
2388         preempt_disable();
2389         cpu = smp_processor_id();
2390         rq = cpu_rq(cpu);
2391         rcu_note_context_switch(cpu);
2392         prev = rq->curr;
2393
2394         schedule_debug(prev);
2395
2396         if (sched_feat(HRTICK))
2397                 hrtick_clear(rq);
2398
2399         /*
2400          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2401          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2402          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2403          */
2404         smp_mb__before_spinlock();
2405         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2406
2407         switch_count = &prev->nivcsw;
2408         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2409                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2410                         prev->state = TASK_RUNNING;
2411                 } else {
2412                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2413                         prev->on_rq = 0;
2414
2415                         /*
2416                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2417                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2418                          * concurrency.
2419                          */
2420                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2421                                 struct task_struct *to_wakeup;
2422
2423                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2424                                 if (to_wakeup)
2425                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2426                         }
2427                 }
2428                 switch_count = &prev->nvcsw;
2429         }
2430
2431         pre_schedule(rq, prev);
2432
2433         if (unlikely(!rq->nr_running))
2434                 idle_balance(cpu, rq);
2435
2436         put_prev_task(rq, prev);
2437         next = pick_next_task(rq);
2438         clear_tsk_need_resched(prev);
2439         clear_preempt_need_resched();
2440         rq->skip_clock_update = 0;
2441
2442         if (likely(prev != next)) {
2443                 rq->nr_switches++;
2444                 rq->curr = next;
2445                 ++*switch_count;
2446
2447                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2448                 /*
2449                  * The context switch have flipped the stack from under us
2450                  * and restored the local variables which were saved when
2451                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2452                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2453                  */
2454                 cpu = smp_processor_id();
2455                 rq = cpu_rq(cpu);
2456         } else
2457                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2458
2459         post_schedule(rq);
2460
2461         sched_preempt_enable_no_resched();
2462         if (need_resched())
2463                 goto need_resched;
2464 }
2465
2466 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2467 {
2468         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2469                 return;
2470         /*
2471          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2472          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2473          */
2474         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2475                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2476 }
2477
2478 asmlinkage void __sched schedule(void)
2479 {
2480         struct task_struct *tsk = current;
2481
2482         sched_submit_work(tsk);
2483         __schedule();
2484 }
2485 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2486
2487 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2488 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2489 {
2490         /*
2491          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2492          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2493          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2494          * we find a better solution.
2495          */
2496         user_exit();
2497         schedule();
2498         user_enter();
2499 }
2500 #endif
2501
2502 /**
2503  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2504  *
2505  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2506  */
2507 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2508 {
2509         sched_preempt_enable_no_resched();
2510         schedule();
2511         preempt_disable();
2512 }
2513
2514 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2515 /*
2516  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2517  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2518  * occur there and call schedule directly.
2519  */
2520 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2521 {
2522         /*
2523          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2524          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2525          */
2526         if (likely(!preemptible()))
2527                 return;
2528
2529         do {
2530                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2531                 __schedule();
2532                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2533
2534                 /*
2535                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2536                  * between schedule and now.
2537                  */
2538                 barrier();
2539         } while (need_resched());
2540 }
2541 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2542
2543 /*
2544  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2545  * off of irq context.
2546  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2547  * protect us against recursive calling from irq.
2548  */
2549 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2550 {
2551         enum ctx_state prev_state;
2552
2553         /* Catch callers which need to be fixed */
2554         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2555
2556         prev_state = exception_enter();
2557
2558         do {
2559                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2560                 local_irq_enable();
2561                 __schedule();
2562                 local_irq_disable();
2563                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2564
2565                 /*
2566                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2567                  * between schedule and now.
2568                  */
2569                 barrier();
2570         } while (need_resched());
2571
2572         exception_exit(prev_state);
2573 }
2574
2575 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2576
2577 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2578                           void *key)
2579 {
2580         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2581 }
2582 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2583
2584 /*
2585  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
2586  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
2587  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
2588  *
2589  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
2590  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
2591  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
2592  */
2593 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2594                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
2595 {
2596         wait_queue_t *curr, *next;
2597
2598         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
2599                 unsigned flags = curr->flags;
2600
2601                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
2602                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
2603                         break;
2604         }
2605 }
2606
2607 /**
2608  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
2609  * @q: the waitqueue
2610  * @mode: which threads
2611  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2612  * @key: is directly passed to the wakeup function
2613  *
2614  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2615  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2616  */
2617 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2618                         int nr_exclusive, void *key)
2619 {
2620         unsigned long flags;
2621
2622         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2623         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
2624         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2625 }
2626 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
2627
2628 /*
2629  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
2630  */
2631 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
2632 {
2633         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
2634 }
2635 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
2636
2637 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
2638 {
2639         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
2640 }
2641 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
2642
2643 /**
2644  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
2645  * @q: the waitqueue
2646  * @mode: which threads
2647  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2648  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
2649  *
2650  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
2651  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
2652  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
2653  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
2654  *
2655  * On UP it can prevent extra preemption.
2656  *
2657  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2658  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2659  */
2660 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2661                         int nr_exclusive, void *key)
2662 {
2663         unsigned long flags;
2664         int wake_flags = WF_SYNC;
2665
2666         if (unlikely(!q))
2667                 return;
2668
2669         if (unlikely(nr_exclusive != 1))
2670                 wake_flags = 0;
2671
2672         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2673         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
2674         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2675 }
2676 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
2677
2678 /*
2679  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
2680  */
2681 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
2682 {
2683         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
2684 }
2685 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
2686
2687 /**
2688  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2689  * @x:  holds the state of this particular completion
2690  *
2691  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2692  * awakened in the same order in which they were queued.
2693  *
2694  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2695  *
2696  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2697  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2698  */
2699 void complete(struct completion *x)
2700 {
2701         unsigned long flags;
2702
2703         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2704         x->done++;
2705         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
2706         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2707 }
2708 EXPORT_SYMBOL(complete);
2709
2710 /**
2711  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2712  * @x:  holds the state of this particular completion
2713  *
2714  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2715  *
2716  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2717  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2718  */
2719 void complete_all(struct completion *x)
2720 {
2721         unsigned long flags;
2722
2723         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2724         x->done += UINT_MAX/2;
2725         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
2726         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2727 }
2728 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2729
2730 static inline long __sched
2731 do_wait_for_common(struct completion *x,
2732                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2733 {
2734         if (!x->done) {
2735                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2736
2737                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2738                 do {
2739                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2740                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2741                                 break;
2742                         }
2743                         __set_current_state(state);
2744                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2745                         timeout = action(timeout);
2746                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2747                 } while (!x->done && timeout);
2748                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2749                 if (!x->done)
2750                         return timeout;
2751         }
2752         x->done--;
2753         return timeout ?: 1;
2754 }
2755
2756 static inline long __sched
2757 __wait_for_common(struct completion *x,
2758                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2759 {
2760         might_sleep();
2761
2762         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2763         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2764         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2765         return timeout;
2766 }
2767
2768 static long __sched
2769 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2770 {
2771         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2772 }
2773
2774 static long __sched
2775 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2776 {
2777         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2778 }
2779
2780 /**
2781  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2782  * @x:  holds the state of this particular completion
2783  *
2784  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2785  * interruptible and there is no timeout.
2786  *
2787  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2788  * and interrupt capability. Also see complete().
2789  */
2790 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2791 {
2792         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2793 }
2794 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2795
2796 /**
2797  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2798  * @x:  holds the state of this particular completion
2799  * @timeout:  timeout value in jiffies
2800  *
2801  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2802  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2803  * interruptible.
2804  *
2805  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2806  * till timeout) if completed.
2807  */
2808 unsigned long __sched
2809 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2810 {
2811         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2812 }
2813 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2814
2815 /**
2816  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2817  * @x:  holds the state of this particular completion
2818  *
2819  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2820  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2821  * for IO.
2822  */
2823 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2824 {
2825         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2826 }
2827 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2828
2829 /**
2830  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2831  * @x:  holds the state of this particular completion
2832  * @timeout:  timeout value in jiffies
2833  *
2834  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2835  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2836  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2837  *
2838  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2839  * till timeout) if completed.
2840  */
2841 unsigned long __sched
2842 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2843 {
2844         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2845 }
2846 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2847
2848 /**
2849  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2850  * @x:  holds the state of this particular completion
2851  *
2852  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2853  * interruptible.
2854  *
2855  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2856  */
2857 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2858 {
2859         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2860         if (t == -ERESTARTSYS)
2861                 return t;
2862         return 0;
2863 }
2864 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2865
2866 /**
2867  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2868  * @x:  holds the state of this particular completion
2869  * @timeout:  timeout value in jiffies
2870  *
2871  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2872  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2873  *
2874  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2875  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2876  */
2877 long __sched
2878 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2879                                           unsigned long timeout)
2880 {
2881         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2882 }
2883 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2884
2885 /**
2886  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2887  * @x:  holds the state of this particular completion
2888  *
2889  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2890  * interrupted by a kill signal.
2891  *
2892  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2893  */
2894 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2895 {
2896         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2897         if (t == -ERESTARTSYS)
2898                 return t;
2899         return 0;
2900 }
2901 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
2902
2903 /**
2904  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
2905  * @x:  holds the state of this particular completion
2906  * @timeout:  timeout value in jiffies
2907  *
2908  * This waits for either a completion of a specific task to be
2909  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
2910  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
2911  *
2912  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2913  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2914  */
2915 long __sched
2916 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
2917                                      unsigned long timeout)
2918 {
2919         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
2920 }
2921 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
2922
2923 /**
2924  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
2925  *      @x:     completion structure
2926  *
2927  *      Return: 0 if a decrement cannot be done without blocking
2928  *               1 if a decrement succeeded.
2929  *
2930  *      If a completion is being used as a counting completion,
2931  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
2932  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
2933  *      is protecting is not available.
2934  */
2935 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
2936 {
2937         unsigned long flags;
2938         int ret = 1;
2939
2940         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2941         if (!x->done)
2942                 ret = 0;
2943         else
2944                 x->done--;
2945         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2946         return ret;
2947 }
2948 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
2949
2950 /**
2951  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
2952  *      @x:     completion structure
2953  *
2954  *      Return: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
2955  *               1 if there are no waiters.
2956  *
2957  */
2958 bool completion_done(struct completion *x)
2959 {
2960         unsigned long flags;
2961         int ret = 1;
2962
2963         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2964         if (!x->done)
2965                 ret = 0;
2966         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2967         return ret;
2968 }
2969 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
2970
2971 static long __sched
2972 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2973 {
2974         unsigned long flags;
2975         wait_queue_t wait;
2976
2977         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2978
2979         __set_current_state(state);
2980
2981         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2982         __add_wait_queue(q, &wait);
2983         spin_unlock(&q->lock);
2984         timeout = schedule_timeout(timeout);
2985         spin_lock_irq(&q->lock);
2986         __remove_wait_queue(q, &wait);
2987         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2988
2989         return timeout;
2990 }
2991
2992 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2993 {
2994         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2995 }
2996 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2997
2998 long __sched
2999 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3000 {
3001         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3002 }
3003 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3004
3005 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3006 {
3007         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3008 }
3009 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3010
3011 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3012 {
3013         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3014 }
3015 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3016
3017 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3018
3019 /*
3020  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3021  * @p: task
3022  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3023  *
3024  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3025  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3026  *
3027  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3028  */
3029 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3030 {
3031         int oldprio, on_rq, running;
3032         struct rq *rq;
3033         const struct sched_class *prev_class;
3034
3035         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3036
3037         rq = __task_rq_lock(p);
3038
3039         /*
3040          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3041          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3042          *
3043          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3044          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3045          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3046          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3047          * with interrupts disabled and will complete the lock
3048          * protected section without being interrupted. So there is no
3049          * real need to boost.
3050          */
3051         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3052                 WARN_ON(p != rq->curr);
3053                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3054                 goto out_unlock;
3055         }
3056
3057         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3058         oldprio = p->prio;
3059         prev_class = p->sched_class;
3060         on_rq = p->on_rq;
3061         running = task_current(rq, p);
3062         if (on_rq)
3063                 dequeue_task(rq, p, 0);
3064         if (running)
3065                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3066
3067         if (rt_prio(prio))
3068                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3069         else
3070                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3071
3072         p->prio = prio;
3073
3074         if (running)
3075                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3076         if (on_rq)
3077                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3078
3079         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3080 out_unlock:
3081         __task_rq_unlock(rq);
3082 }
3083 #endif
3084 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3085 {
3086         int old_prio, delta, on_rq;
3087         unsigned long flags;
3088         struct rq *rq;
3089
3090         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3091                 return;
3092         /*
3093          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3094          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3095          */
3096         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3097         /*
3098          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3099          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3100          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3101          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3102          */
3103         if (task_has_rt_policy(p)) {
3104                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3105                 goto out_unlock;
3106         }
3107         on_rq = p->on_rq;
3108         if (on_rq)
3109                 dequeue_task(rq, p, 0);
3110
3111         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3112         set_load_weight(p);
3113         old_prio = p->prio;
3114         p->prio = effective_prio(p);
3115         delta = p->prio - old_prio;
3116
3117         if (on_rq) {
3118                 enqueue_task(rq, p, 0);
3119                 /*
3120                  * If the task increased its priority or is running and
3121                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3122                  */
3123                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3124                         resched_task(rq->curr);
3125         }
3126 out_unlock:
3127         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3128 }
3129 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3130
3131 /*
3132  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3133  * @p: task
3134  * @nice: nice value
3135  */
3136 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3137 {
3138         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3139         int nice_rlim = 20 - nice;
3140
3141         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3142                 capable(CAP_SYS_NICE));
3143 }
3144
3145 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3146
3147 /*
3148  * sys_nice - change the priority of the current process.
3149  * @increment: priority increment
3150  *
3151  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3152  * does similar things.
3153  */
3154 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3155 {
3156         long nice, retval;
3157
3158         /*
3159          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3160          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3161          * and we have a single winner.
3162          */
3163         if (increment < -40)
3164                 increment = -40;
3165         if (increment > 40)
3166                 increment = 40;
3167
3168         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3169         if (nice < -20)
3170                 nice = -20;
3171         if (nice > 19)
3172                 nice = 19;
3173
3174         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3175                 return -EPERM;
3176
3177         retval = security_task_setnice(current, nice);
3178         if (retval)
3179                 return retval;
3180
3181         set_user_nice(current, nice);
3182         return 0;
3183 }
3184
3185 #endif
3186
3187 /**
3188  * task_prio - return the priority value of a given task.
3189  * @p: the task in question.
3190  *
3191  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3192  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3193  * around 0, value goes from -16 to +15.
3194  */
3195 int task_prio(const struct task_struct *p)
3196 {
3197         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3198 }
3199
3200 /**
3201  * task_nice - return the nice value of a given task.
3202  * @p: the task in question.
3203  *
3204  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3205  */
3206 int task_nice(const struct task_struct *p)
3207 {
3208         return TASK_NICE(p);
3209 }
3210 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3211
3212 /**
3213  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3214  * @cpu: the processor in question.
3215  *
3216  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3217  */
3218 int idle_cpu(int cpu)
3219 {
3220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3221
3222         if (rq->curr != rq->idle)
3223                 return 0;
3224
3225         if (rq->nr_running)
3226                 return 0;
3227
3228 #ifdef CONFIG_SMP
3229         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3230                 return 0;
3231 #endif
3232
3233         return 1;
3234 }
3235
3236 /**
3237  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3238  * @cpu: the processor in question.
3239  *
3240  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3241  */
3242 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3243 {
3244         return cpu_rq(cpu)->idle;
3245 }
3246
3247 /**
3248  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3249  * @pid: the pid in question.
3250  *
3251  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3252  */
3253 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3254 {
3255         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3256 }
3257
3258 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3259 static void
3260 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3261 {
3262         p->policy = policy;
3263         p->rt_priority = prio;
3264         p->normal_prio = normal_prio(p);
3265         /* we are holding p->pi_lock already */
3266         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3267         if (rt_prio(p->prio))
3268                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3269         else
3270                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3271         set_load_weight(p);
3272 }
3273
3274 /*
3275  * check the target process has a UID that matches the current process's
3276  */
3277 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3278 {
3279         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3280         bool match;
3281
3282         rcu_read_lock();
3283         pcred = __task_cred(p);
3284         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3285                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3286         rcu_read_unlock();
3287         return match;
3288 }
3289
3290 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3291                                 const struct sched_param *param, bool user)
3292 {
3293         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3294         unsigned long flags;
3295         const struct sched_class *prev_class;
3296         struct rq *rq;
3297         int reset_on_fork;
3298
3299         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3300         BUG_ON(in_interrupt());
3301 recheck:
3302         /* double check policy once rq lock held */
3303         if (policy < 0) {
3304                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3305                 policy = oldpolicy = p->policy;
3306         } else {
3307                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3308                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3309
3310                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3311                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3312                                 policy != SCHED_IDLE)
3313                         return -EINVAL;
3314         }
3315
3316         /*
3317          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3318          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3319          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3320          */
3321         if (param->sched_priority < 0 ||
3322             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3323             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3324                 return -EINVAL;
3325         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3326                 return -EINVAL;
3327
3328         /*
3329          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3330          */
3331         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3332                 if (rt_policy(policy)) {
3333                         unsigned long rlim_rtprio =
3334                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3335
3336                         /* can't set/change the rt policy */
3337                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3338                                 return -EPERM;
3339
3340                         /* can't increase priority */
3341                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3342                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3343                                 return -EPERM;
3344                 }
3345
3346                 /*
3347                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3348                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3349                  */
3350                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3351                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3352                                 return -EPERM;
3353                 }
3354
3355                 /* can't change other user's priorities */
3356                 if (!check_same_owner(p))
3357                         return -EPERM;
3358
3359                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3360                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3361                         return -EPERM;
3362         }
3363
3364         if (user) {
3365                 retval = security_task_setscheduler(p);
3366                 if (retval)
3367                         return retval;
3368         }
3369
3370         /*
3371          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3372          * changing the priority of the task:
3373          *
3374          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3375          * runqueue lock must be held.
3376          */
3377         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3378
3379         /*
3380          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3381          */
3382         if (p == rq->stop) {
3383                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3384                 return -EINVAL;
3385         }
3386
3387         /*
3388          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3389          */
3390         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3391                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3392                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3393                 return 0;
3394         }
3395
3396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3397         if (user) {
3398                 /*
3399                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3400                  * assigned.
3401                  */
3402                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3403                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3404                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3405                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3406                         return -EPERM;
3407                 }
3408         }
3409 #endif
3410
3411         /* recheck policy now with rq lock held */
3412         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3413                 policy = oldpolicy = -1;
3414                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3415                 goto recheck;
3416         }
3417         on_rq = p->on_rq;
3418         running = task_current(rq, p);
3419         if (on_rq)
3420                 dequeue_task(rq, p, 0);
3421         if (running)
3422                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3423
3424         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3425
3426         oldprio = p->prio;
3427         prev_class = p->sched_class;
3428         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3429
3430         if (running)
3431                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3432         if (on_rq)
3433                 enqueue_task(rq, p, 0);
3434
3435         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3436         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3437
3438         rt_mutex_adjust_pi(p);
3439
3440         return 0;
3441 }
3442
3443 /**
3444  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3445  * @p: the task in question.
3446  * @policy: new policy.
3447  * @param: structure containing the new RT priority.
3448  *
3449  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3450  *
3451  * NOTE that the task may be already dead.
3452  */
3453 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3454                        const struct sched_param *param)
3455 {
3456         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3457 }
3458 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3459
3460 /**
3461  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3462  * @p: the task in question.
3463  * @policy: new policy.
3464  * @param: structure containing the new RT priority.
3465  *
3466  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3467  * current context has permission.  For example, this is needed in
3468  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3469  * but our caller might not have that capability.
3470  *
3471  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3472  */
3473 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3474                                const struct sched_param *param)
3475 {
3476         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3477 }
3478
3479 static int
3480 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3481 {
3482         struct sched_param lparam;
3483         struct task_struct *p;
3484         int retval;
3485
3486         if (!param || pid < 0)
3487                 return -EINVAL;
3488         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3489                 return -EFAULT;
3490
3491         rcu_read_lock();
3492         retval = -ESRCH;
3493         p = find_process_by_pid(pid);
3494         if (p != NULL)
3495                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3496         rcu_read_unlock();
3497
3498         return retval;
3499 }
3500
3501 /**
3502  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3503  * @pid: the pid in question.
3504  * @policy: new policy.
3505  * @param: structure containing the new RT priority.
3506  *
3507  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3508  */
3509 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3510                 struct sched_param __user *, param)
3511 {
3512         /* negative values for policy are not valid */
3513         if (policy < 0)
3514                 return -EINVAL;
3515
3516         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3517 }
3518
3519 /**
3520  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3521  * @pid: the pid in question.
3522  * @param: structure containing the new RT priority.
3523  *
3524  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3525  */
3526 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3527 {
3528         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3529 }
3530
3531 /**
3532  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3533  * @pid: the pid in question.
3534  *
3535  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3536  * code.
3537  */
3538 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3539 {
3540         struct task_struct *p;
3541         int retval;
3542
3543         if (pid < 0)
3544                 return -EINVAL;
3545
3546         retval = -ESRCH;
3547         rcu_read_lock();
3548         p = find_process_by_pid(pid);
3549         if (p) {
3550                 retval = security_task_getscheduler(p);
3551                 if (!retval)
3552                         retval = p->policy
3553                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3554         }
3555         rcu_read_unlock();
3556         return retval;
3557 }
3558
3559 /**
3560  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3561  * @pid: the pid in question.
3562  * @param: structure containing the RT priority.
3563  *
3564  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3565  * code.
3566  */
3567 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3568 {
3569         struct sched_param lp;
3570         struct task_struct *p;
3571         int retval;
3572
3573         if (!param || pid < 0)
3574                 return -EINVAL;
3575
3576         rcu_read_lock();
3577         p = find_process_by_pid(pid);
3578         retval = -ESRCH;
3579         if (!p)
3580                 goto out_unlock;
3581
3582         retval = security_task_getscheduler(p);
3583         if (retval)
3584                 goto out_unlock;
3585
3586         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3587         rcu_read_unlock();
3588
3589         /*
3590          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3591          */
3592         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3593
3594         return retval;
3595
3596 out_unlock:
3597         rcu_read_unlock();
3598         return retval;
3599 }
3600
3601 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3602 {
3603         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3604         struct task_struct *p;
3605         int retval;
3606
3607         get_online_cpus();
3608         rcu_read_lock();
3609
3610         p = find_process_by_pid(pid);
3611         if (!p) {
3612                 rcu_read_unlock();
3613                 put_online_cpus();
3614                 return -ESRCH;
3615         }
3616
3617         /* Prevent p going away */
3618         get_task_struct(p);
3619         rcu_read_unlock();
3620
3621         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3622                 retval = -EINVAL;
3623                 goto out_put_task;
3624         }
3625         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3626                 retval = -ENOMEM;
3627                 goto out_put_task;
3628         }
3629         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3630                 retval = -ENOMEM;
3631                 goto out_free_cpus_allowed;
3632         }
3633         retval = -EPERM;
3634         if (!check_same_owner(p)) {
3635                 rcu_read_lock();
3636                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3637                         rcu_read_unlock();
3638                         goto out_unlock;
3639                 }
3640                 rcu_read_unlock();
3641         }
3642
3643         retval = security_task_setscheduler(p);
3644         if (retval)
3645                 goto out_unlock;
3646
3647         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3648         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3649 again:
3650         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3651
3652         if (!retval) {
3653                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3654                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3655                         /*
3656                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3657                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3658                          * cpuset's cpus_allowed
3659                          */
3660                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3661                         goto again;
3662                 }
3663         }
3664 out_unlock:
3665         free_cpumask_var(new_mask);
3666 out_free_cpus_allowed:
3667         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3668 out_put_task:
3669         put_task_struct(p);
3670         put_online_cpus();
3671         return retval;
3672 }
3673
3674 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3675                              struct cpumask *new_mask)
3676 {
3677         if (len < cpumask_size())
3678                 cpumask_clear(new_mask);
3679         else if (len > cpumask_size())
3680                 len = cpumask_size();
3681
3682         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3683 }
3684
3685 /**
3686  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3687  * @pid: pid of the process
3688  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3689  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3690  *
3691  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3692  */
3693 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3694                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3695 {
3696         cpumask_var_t new_mask;
3697         int retval;
3698
3699         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3700                 return -ENOMEM;
3701
3702         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3703         if (retval == 0)
3704                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3705         free_cpumask_var(new_mask);
3706         return retval;
3707 }
3708
3709 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3710 {
3711         struct task_struct *p;
3712         unsigned long flags;
3713         int retval;
3714
3715         get_online_cpus();
3716         rcu_read_lock();
3717
3718         retval = -ESRCH;
3719         p = find_process_by_pid(pid);
3720         if (!p)
3721                 goto out_unlock;
3722
3723         retval = security_task_getscheduler(p);
3724         if (retval)
3725                 goto out_unlock;
3726
3727         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3728         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
3729         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3730
3731 out_unlock:
3732         rcu_read_unlock();
3733         put_online_cpus();
3734
3735         return retval;
3736 }
3737
3738 /**
3739  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3740  * @pid: pid of the process
3741  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3742  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3743  *
3744  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3745  */
3746 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3747                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3748 {
3749         int ret;
3750         cpumask_var_t mask;
3751
3752         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3753                 return -EINVAL;
3754         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3755                 return -EINVAL;
3756
3757         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3758                 return -ENOMEM;
3759
3760         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3761         if (ret == 0) {
3762                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3763
3764                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3765                         ret = -EFAULT;
3766                 else
3767                         ret = retlen;
3768         }
3769         free_cpumask_var(mask);
3770
3771         return ret;
3772 }
3773
3774 /**
3775  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3776  *
3777  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3778  * other threads running on this CPU then this function will return.
3779  *
3780  * Return: 0.
3781  */
3782 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3783 {
3784         struct rq *rq = this_rq_lock();
3785
3786         schedstat_inc(rq, yld_count);
3787         current->sched_class->yield_task(rq);
3788
3789         /*
3790          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3791          * no need to preempt or enable interrupts:
3792          */
3793         __release(rq->lock);
3794         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3795         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3796         sched_preempt_enable_no_resched();
3797
3798         schedule();
3799
3800         return 0;
3801 }
3802
3803 static void __cond_resched(void)
3804 {
3805         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
3806         __schedule();
3807         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
3808 }
3809
3810 int __sched _cond_resched(void)
3811 {
3812         if (should_resched()) {
3813                 __cond_resched();
3814                 return 1;
3815         }
3816         return 0;
3817 }
3818 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3819
3820 /*
3821  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3822  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3823  *
3824  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3825  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3826  * spin_unlock(), once by hand).
3827  */
3828 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3829 {
3830         int resched = should_resched();
3831         int ret = 0;
3832
3833         lockdep_assert_held(lock);
3834
3835         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3836                 spin_unlock(lock);
3837                 if (resched)
3838                         __cond_resched();
3839                 else
3840                         cpu_relax();
3841                 ret = 1;
3842                 spin_lock(lock);
3843         }
3844         return ret;
3845 }
3846 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3847
3848 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3849 {
3850         BUG_ON(!in_softirq());
3851
3852         if (should_resched()) {
3853                 local_bh_enable();
3854                 __cond_resched();
3855                 local_bh_disable();
3856                 return 1;
3857         }
3858         return 0;
3859 }
3860 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3861
3862 /**
3863  * yield - yield the current processor to other threads.
3864  *
3865  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3866  *
3867  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3868  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3869  * it, its already broken.
3870  *
3871  * Typical broken usage is:
3872  *
3873  * while (!event)
3874  *      yield();
3875  *
3876  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3877  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3878  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3879  *
3880  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3881  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3882  * If you still want to use yield(), do not!
3883  */
3884 void __sched yield(void)
3885 {
3886         set_current_state(TASK_RUNNING);
3887         sys_sched_yield();
3888 }
3889 EXPORT_SYMBOL(yield);
3890
3891 /**
3892  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3893  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3894  * processor it's on.
3895  * @p: target task
3896  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3897  *
3898  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3899  * can't go away on us before we can do any checks.
3900  *
3901  * Return:
3902  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
3903  *      false (0) if we failed to boost the target.
3904  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
3905  */
3906 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
3907 {
3908         struct task_struct *curr = current;
3909         struct rq *rq, *p_rq;
3910         unsigned long flags;
3911         int yielded = 0;
3912
3913         local_irq_save(flags);
3914         rq = this_rq();
3915
3916 again:
3917         p_rq = task_rq(p);
3918         /*
3919          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
3920          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
3921          */
3922         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
3923                 yielded = -ESRCH;
3924                 goto out_irq;
3925         }
3926
3927         double_rq_lock(rq, p_rq);
3928         while (task_rq(p) != p_rq) {
3929                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
3930                 goto again;
3931         }
3932
3933         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
3934                 goto out_unlock;
3935
3936         if (curr->sched_class != p->sched_class)
3937                 goto out_unlock;
3938
3939         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
3940                 goto out_unlock;
3941
3942         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
3943         if (yielded) {
3944                 schedstat_inc(rq, yld_count);
3945                 /*
3946                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
3947                  * fairness.
3948                  */
3949                 if (preempt && rq != p_rq)
3950                         resched_task(p_rq->curr);
3951         }
3952
3953 out_unlock:
3954         double_rq_unlock(rq, p_rq);
3955 out_irq:
3956         local_irq_restore(flags);
3957
3958         if (yielded > 0)
3959                 schedule();
3960
3961         return yielded;
3962 }
3963 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
3964
3965 /*
3966  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
3967  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
3968  */
3969 void __sched io_schedule(void)
3970 {
3971         struct rq *rq = raw_rq();
3972
3973         delayacct_blkio_start();
3974         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3975         blk_flush_plug(current);
3976         current->in_iowait = 1;
3977         schedule();
3978         current->in_iowait = 0;
3979         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3980         delayacct_blkio_end();
3981 }
3982 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
3983
3984 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
3985 {
3986         struct rq *rq = raw_rq();
3987         long ret;
3988
3989         delayacct_blkio_start();
3990         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3991         blk_flush_plug(current);
3992         current->in_iowait = 1;
3993         ret = schedule_timeout(timeout);
3994         current->in_iowait = 0;
3995         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3996         delayacct_blkio_end();
3997         return ret;
3998 }
3999
4000 /**
4001  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4002  * @policy: scheduling class.
4003  *
4004  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4005  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4006  * On failure, a negative error code is returned.
4007  */
4008 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4009 {
4010         int ret = -EINVAL;
4011
4012         switch (policy) {
4013         case SCHED_FIFO:
4014         case SCHED_RR:
4015                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4016                 break;
4017         case SCHED_NORMAL:
4018         case SCHED_BATCH:
4019         case SCHED_IDLE:
4020                 ret = 0;
4021                 break;
4022         }
4023         return ret;
4024 }
4025
4026 /**
4027  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4028  * @policy: scheduling class.
4029  *
4030  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4031  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4032  * On failure, a negative error code is returned.
4033  */
4034 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4035 {
4036         int ret = -EINVAL;
4037
4038         switch (policy) {
4039         case SCHED_FIFO:
4040         case SCHED_RR:
4041                 ret = 1;
4042                 break;
4043         case SCHED_NORMAL:
4044         case SCHED_BATCH:
4045         case SCHED_IDLE:
4046                 ret = 0;
4047         }
4048         return ret;
4049 }
4050
4051 /**
4052  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4053  * @pid: pid of the process.
4054  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4055  *
4056  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4057  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4058  *
4059  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4060  * an error code.
4061  */
4062 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4063                 struct timespec __user *, interval)
4064 {
4065         struct task_struct *p;
4066         unsigned int time_slice;
4067         unsigned long flags;
4068         struct rq *rq;
4069         int retval;
4070         struct timespec t;
4071
4072         if (pid < 0)
4073                 return -EINVAL;
4074
4075         retval = -ESRCH;
4076         rcu_read_lock();
4077         p = find_process_by_pid(pid);
4078         if (!p)
4079                 goto out_unlock;
4080
4081         retval = security_task_getscheduler(p);
4082         if (retval)
4083                 goto out_unlock;
4084
4085         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4086         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4087         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4088
4089         rcu_read_unlock();
4090         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4091         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4092         return retval;
4093
4094 out_unlock:
4095         rcu_read_unlock();
4096         return retval;
4097 }
4098
4099 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4100
4101 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4102 {
4103         unsigned long free = 0;
4104         int ppid;
4105         unsigned state;
4106
4107         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4108         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4109                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4110 #if BITS_PER_LONG == 32
4111         if (state == TASK_RUNNING)
4112                 printk(KERN_CONT " running  ");
4113         else
4114                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4115 #else
4116         if (state == TASK_RUNNING)
4117                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4118         else
4119                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4120 #endif
4121 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4122         free = stack_not_used(p);
4123 #endif
4124         rcu_read_lock();
4125         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4126         rcu_read_unlock();
4127         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4128                 task_pid_nr(p), ppid,
4129                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4130
4131         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4132         show_stack(p, NULL);
4133 }
4134
4135 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4136 {
4137         struct task_struct *g, *p;
4138
4139 #if BITS_PER_LONG == 32
4140         printk(KERN_INFO
4141                 "  task                PC stack   pid father\n");
4142 #else
4143         printk(KERN_INFO
4144                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4145 #endif
4146         rcu_read_lock();
4147         do_each_thread(g, p) {
4148                 /*
4149                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4150                  * console might take a lot of time:
4151                  */
4152                 touch_nmi_watchdog();
4153                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4154                         sched_show_task(p);
4155         } while_each_thread(g, p);
4156
4157         touch_all_softlockup_watchdogs();
4158
4159 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4160         sysrq_sched_debug_show();
4161 #endif
4162         rcu_read_unlock();
4163         /*
4164          * Only show locks if all tasks are dumped:
4165          */
4166         if (!state_filter)
4167                 debug_show_all_locks();
4168 }
4169
4170 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4171 {
4172         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4173 }
4174
4175 /**
4176  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4177  * @idle: task in question
4178  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4179  *
4180  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4181  * flag, to make booting more robust.
4182  */
4183 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4184 {
4185         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4186         unsigned long flags;
4187
4188         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4189
4190         __sched_fork(idle);
4191         idle->state = TASK_RUNNING;
4192         idle->se.exec_start = sched_clock();
4193
4194         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4195         /*
4196          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4197          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4198          * lockdep check in task_group() will fail.
4199          *
4200          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4201          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4202          *
4203          * Silence PROVE_RCU
4204          */
4205         rcu_read_lock();
4206         __set_task_cpu(idle, cpu);
4207         rcu_read_unlock();
4208
4209         rq->curr = rq->idle = idle;
4210 #if defined(CONFIG_SMP)
4211         idle->on_cpu = 1;
4212 #endif
4213         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4214
4215         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4216         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4217
4218         /*
4219          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4220          */
4221         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4222         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4223         vtime_init_idle(idle, cpu);
4224 #if defined(CONFIG_SMP)
4225         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4226 #endif
4227 }
4228
4229 #ifdef CONFIG_SMP
4230 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4231 {
4232         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4233                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4234
4235         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4236         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4237 }
4238
4239 /*
4240  * This is how migration works:
4241  *
4242  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4243  *    stop_one_cpu().
4244  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4245  *    off the CPU)
4246  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4247  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4248  *    it and puts it into the right queue.
4249  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4250  *    is done.
4251  */
4252
4253 /*
4254  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4255  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4256  * is removed from the allowed bitmask.
4257  *
4258  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4259  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4260  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4261  */
4262 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4263 {
4264         unsigned long flags;
4265         struct rq *rq;
4266         unsigned int dest_cpu;
4267         int ret = 0;
4268
4269         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4270
4271         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4272                 goto out;
4273
4274         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4275                 ret = -EINVAL;
4276                 goto out;
4277         }
4278
4279         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4280
4281         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4282         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4283                 goto out;
4284
4285         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4286         if (p->on_rq) {
4287                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4288                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4289                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4290                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4291                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4292                 return 0;
4293         }
4294 out:
4295         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4296
4297         return ret;
4298 }
4299 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4300
4301 /*
4302  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4303  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4304  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4305  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4306  *
4307  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4308  * as the task is no longer on this CPU.
4309  *
4310  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4311  */
4312 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4313 {
4314         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4315         int ret = 0;
4316
4317         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4318                 return ret;
4319
4320         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4321         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4322
4323         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4324         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4325         /* Already moved. */
4326         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4327                 goto done;
4328         /* Affinity changed (again). */
4329         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4330                 goto fail;
4331
4332         /*
4333          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4334          * placed properly.
4335          */
4336         if (p->on_rq) {
4337                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4338                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4339                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4340                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4341         }
4342 done:
4343         ret = 1;
4344 fail:
4345         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4346         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4347         return ret;
4348 }
4349
4350 /*
4351  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4352  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4353  * 'pushing' onto another runqueue.
4354  */
4355 static int migration_cpu_stop(void *data)
4356 {
4357         struct migration_arg *arg = data;
4358
4359         /*
4360          * The original target cpu might have gone down and we might
4361          * be on another cpu but it doesn't matter.
4362          */
4363         local_irq_disable();
4364         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4365         local_irq_enable();
4366         return 0;
4367 }
4368
4369 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4370
4371 /*
4372  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4373  * offline.
4374  */
4375 void idle_task_exit(void)
4376 {
4377         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4378
4379         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4380
4381         if (mm != &init_mm)
4382                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4383         mmdrop(mm);
4384 }
4385
4386 /*
4387  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4388  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4389  * nr_active count is stable.
4390  *
4391  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4392  */
4393 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4394 {
4395         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4396         if (delta)
4397                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4398 }
4399
4400 /*
4401  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4402  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4403  *
4404  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4405  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4406  * because of lock validation efforts.
4407  */
4408 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4409 {
4410         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4411         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4412         int dest_cpu;
4413
4414         /*
4415          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4416          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4417          *
4418          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4419          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4420          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4421          * done here.
4422          */
4423         rq->stop = NULL;
4424
4425         /*
4426          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4427          * class method both need to have an up-to-date
4428          * value of rq->clock[_task]
4429          */
4430         update_rq_clock(rq);
4431
4432         for ( ; ; ) {
4433                 /*
4434                  * There's this thread running, bail when that's the only
4435                  * remaining thread.
4436                  */
4437                 if (rq->nr_running == 1)
4438                         break;
4439
4440                 next = pick_next_task(rq);
4441                 BUG_ON(!next);
4442                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4443
4444                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4445                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4446                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4447
4448                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4449
4450                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4451         }
4452
4453         rq->stop = stop;
4454 }
4455
4456 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4457
4458 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4459
4460 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4461         {
4462                 .procname       = "sched_domain",
4463                 .mode           = 0555,
4464         },
4465         {}
4466 };
4467
4468 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4469         {
4470                 .procname       = "kernel",
4471                 .mode           = 0555,
4472                 .child          = sd_ctl_dir,
4473         },
4474         {}
4475 };
4476
4477 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4478 {
4479         struct ctl_table *entry =
4480                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4481
4482         return entry;
4483 }
4484
4485 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4486 {
4487         struct ctl_table *entry;
4488
4489         /*
4490          * In the intermediate directories, both the child directory and
4491          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4492          * will always be set. In the lowest directory the names are
4493          * static strings and all have proc handlers.
4494          */
4495         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4496                 if (entry->child)
4497                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4498                 if (entry->proc_handler == NULL)
4499                         kfree(entry->procname);
4500         }
4501
4502         kfree(*tablep);
4503         *tablep = NULL;
4504 }
4505
4506 static int min_load_idx = 0;
4507 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4508
4509 static void
4510 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4511                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4512                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4513                 bool load_idx)
4514 {
4515         entry->procname = procname;
4516         entry->data = data;
4517         entry->maxlen = maxlen;
4518         entry->mode = mode;
4519         entry->proc_handler = proc_handler;
4520
4521         if (load_idx) {
4522                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4523                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4524         }
4525 }
4526
4527 static struct ctl_table *
4528 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4529 {
4530         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4531
4532         if (table == NULL)
4533                 return NULL;
4534
4535         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4536                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4537         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4538                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4539         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4540                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4541         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4542                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4543         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4544                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4545         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4546                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4547         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4548                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4549         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4550                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4551         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4552                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4553         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4554                 &sd->cache_nice_tries,
4555                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4556         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4557                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4558         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4559                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4560         /* &table[12] is terminator */
4561
4562         return table;
4563 }
4564
4565 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4566 {
4567         struct ctl_table *entry, *table;
4568         struct sched_domain *sd;
4569         int domain_num = 0, i;
4570         char buf[32];
4571
4572         for_each_domain(cpu, sd)
4573                 domain_num++;
4574         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4575         if (table == NULL)
4576                 return NULL;
4577
4578         i = 0;
4579         for_each_domain(cpu, sd) {
4580                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4581                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4582                 entry->mode = 0555;
4583                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4584                 entry++;
4585                 i++;
4586         }
4587         return table;
4588 }
4589
4590 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4591 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4592 {
4593         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4594         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4595         char buf[32];
4596
4597         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4598         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4599
4600         if (entry == NULL)
4601                 return;
4602
4603         for_each_possible_cpu(i) {
4604                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4605                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4606                 entry->mode = 0555;
4607                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4608                 entry++;
4609         }
4610
4611         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4612         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4613 }
4614
4615 /* may be called multiple times per register */
4616 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4617 {
4618         if (sd_sysctl_header)
4619                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4620         sd_sysctl_header = NULL;
4621         if (sd_ctl_dir[0].child)
4622                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4623 }
4624 #else
4625 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4626 {
4627 }
4628 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4629 {
4630 }
4631 #endif
4632
4633 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4634 {
4635         if (!rq->online) {
4636                 const struct sched_class *class;
4637
4638                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4639                 rq->online = 1;
4640
4641                 for_each_class(class) {
4642                         if (class->rq_online)
4643                                 class->rq_online(rq);
4644                 }
4645         }
4646 }
4647
4648 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4649 {
4650         if (rq->online) {
4651                 const struct sched_class *class;
4652
4653                 for_each_class(class) {
4654                         if (class->rq_offline)
4655                                 class->rq_offline(rq);
4656                 }
4657
4658                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4659                 rq->online = 0;
4660         }
4661 }
4662
4663 /*
4664  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4665  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4666  */
4667 static int
4668 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4669 {
4670         int cpu = (long)hcpu;
4671         unsigned long flags;
4672         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4673
4674         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4675
4676         case CPU_UP_PREPARE:
4677                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4678                 break;
4679
4680         case CPU_ONLINE:
4681                 /* Update our root-domain */
4682                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4683                 if (rq->rd) {
4684                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4685
4686                         set_rq_online(rq);
4687                 }
4688                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4689                 break;
4690
4691 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4692         case CPU_DYING:
4693                 sched_ttwu_pending();
4694                 /* Update our root-domain */
4695                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4696                 if (rq->rd) {
4697                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4698                         set_rq_offline(rq);
4699                 }
4700                 migrate_tasks(cpu);
4701                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4702                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4703                 break;
4704
4705         case CPU_DEAD:
4706                 calc_load_migrate(rq);
4707                 break;
4708 #endif
4709         }
4710
4711         update_max_interval();
4712
4713         return NOTIFY_OK;
4714 }
4715
4716 /*
4717  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4718  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4719  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4720  */
4721 static struct notifier_block migration_notifier = {
4722         .notifier_call = migration_call,
4723         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4724 };
4725
4726 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4727                                       unsigned long action, void *hcpu)
4728 {
4729         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4730         case CPU_STARTING:
4731         case CPU_DOWN_FAILED:
4732                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4733                 return NOTIFY_OK;
4734         default:
4735                 return NOTIFY_DONE;
4736         }
4737 }
4738
4739 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4740                                         unsigned long action, void *hcpu)
4741 {
4742         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4743         case CPU_DOWN_PREPARE:
4744                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4745                 return NOTIFY_OK;
4746         default:
4747                 return NOTIFY_DONE;
4748         }
4749 }
4750
4751 static int __init migration_init(void)
4752 {
4753         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4754         int err;
4755
4756         /* Initialize migration for the boot CPU */
4757         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4758         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4759         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4760         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4761
4762         /* Register cpu active notifiers */
4763         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4764         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4765
4766         return 0;
4767 }
4768 early_initcall(migration_init);
4769 #endif
4770
4771 #ifdef CONFIG_SMP
4772
4773 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4774
4775 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4776
4777 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4778
4779 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4780 {
4781         sched_debug_enabled = 1;
4782
4783         return 0;
4784 }
4785 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4786
4787 static inline bool sched_debug(void)
4788 {
4789         return sched_debug_enabled;
4790 }
4791
4792 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4793                                   struct cpumask *groupmask)
4794 {
4795         struct sched_group *group = sd->groups;
4796         char str[256];
4797
4798         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4799         cpumask_clear(groupmask);
4800
4801         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4802
4803         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4804                 printk("does not load-balance\n");
4805                 if (sd->parent)
4806                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4807                                         " has parent");
4808                 return -1;
4809         }
4810
4811         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4812
4813         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4814                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4815                                 "CPU%d\n", cpu);
4816         }
4817         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4818                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4819                                 " CPU%d\n", cpu);
4820         }
4821
4822         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4823         do {
4824                 if (!group) {
4825                         printk("\n");
4826                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4827                         break;
4828                 }
4829
4830                 /*
4831                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4832                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4833                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4834                  */
4835                 if (!group->sgp->power_orig) {
4836                         printk(KERN_CONT "\n");
4837                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4838                                         "set\n");
4839                         break;
4840                 }
4841
4842                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4843                         printk(KERN_CONT "\n");
4844                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4845                         break;
4846                 }
4847
4848                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4849                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4850                         printk(KERN_CONT "\n");
4851                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4852                         break;
4853                 }
4854
4855                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4856
4857                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4858
4859                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4860                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4861                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4862                                 group->sgp->power);
4863                 }
4864
4865                 group = group->next;
4866         } while (group != sd->groups);
4867         printk(KERN_CONT "\n");
4868
4869         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4870                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4871
4872         if (sd->parent &&
4873             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4874                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4875                         "of domain->span\n");
4876         return 0;
4877 }
4878
4879 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4880 {
4881         int level = 0;
4882
4883         if (!sched_debug_enabled)
4884                 return;
4885
4886         if (!sd) {
4887                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4888                 return;
4889         }
4890
4891         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4892
4893         for (;;) {
4894                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
4895                         break;
4896                 level++;
4897                 sd = sd->parent;
4898                 if (!sd)
4899                         break;
4900         }
4901 }
4902 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
4903 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
4904 static inline bool sched_debug(void)
4905 {
4906         return false;
4907 }
4908 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4909
4910 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
4911 {
4912         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
4913                 return 1;
4914
4915         /* Following flags need at least 2 groups */
4916         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
4917                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
4918                          SD_BALANCE_FORK |
4919                          SD_BALANCE_EXEC |
4920                          SD_SHARE_CPUPOWER |
4921                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
4922                 if (sd->groups != sd->groups->next)
4923                         return 0;
4924         }
4925
4926         /* Following flags don't use groups */
4927         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
4928                 return 0;
4929
4930         return 1;
4931 }
4932
4933 static int
4934 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
4935 {
4936         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
4937
4938         if (sd_degenerate(parent))
4939                 return 1;
4940
4941         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
4942                 return 0;
4943
4944         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
4945         if (parent->groups == parent->groups->next) {
4946                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
4947                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
4948                                 SD_BALANCE_FORK |
4949                                 SD_BALANCE_EXEC |
4950                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
4951                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
4952                                 SD_PREFER_SIBLING);
4953                 if (nr_node_ids == 1)
4954                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
4955         }
4956         if (~cflags & pflags)
4957                 return 0;
4958
4959         return 1;
4960 }
4961
4962 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
4963 {
4964         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
4965
4966         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
4967         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4968         free_cpumask_var(rd->online);
4969         free_cpumask_var(rd->span);
4970         kfree(rd);
4971 }
4972
4973 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
4974 {
4975         struct root_domain *old_rd = NULL;
4976         unsigned long flags;
4977
4978         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4979
4980         if (rq->rd) {
4981                 old_rd = rq->rd;
4982
4983                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
4984                         set_rq_offline(rq);
4985
4986                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
4987
4988                 /*
4989                  * If we dont want to free the old_rt yet then
4990                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
4991                  * in this function:
4992                  */
4993                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
4994                         old_rd = NULL;
4995         }
4996
4997         atomic_inc(&rd->refcount);
4998         rq->rd = rd;
4999
5000         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5001         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5002                 set_rq_online(rq);
5003
5004         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5005
5006         if (old_rd)
5007                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5008 }
5009
5010 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5011 {
5012         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5013
5014         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5015                 goto out;
5016         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5017                 goto free_span;
5018         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5019                 goto free_online;
5020
5021         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5022                 goto free_rto_mask;
5023         return 0;
5024
5025 free_rto_mask:
5026         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5027 free_online:
5028         free_cpumask_var(rd->online);
5029 free_span:
5030         free_cpumask_var(rd->span);
5031 out:
5032         return -ENOMEM;
5033 }
5034
5035 /*
5036  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5037  * members (mimicking the global state we have today).
5038  */
5039 struct root_domain def_root_domain;
5040
5041 static void init_defrootdomain(void)
5042 {
5043         init_rootdomain(&def_root_domain);
5044
5045         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5046 }
5047
5048 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5049 {
5050         struct root_domain *rd;
5051
5052         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5053         if (!rd)
5054                 return NULL;
5055
5056         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5057                 kfree(rd);
5058                 return NULL;
5059         }
5060
5061         return rd;
5062 }
5063
5064 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5065 {
5066         struct sched_group *tmp, *first;
5067
5068         if (!sg)
5069                 return;
5070
5071         first = sg;
5072         do {
5073                 tmp = sg->next;
5074
5075                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5076                         kfree(sg->sgp);
5077
5078                 kfree(sg);
5079                 sg = tmp;
5080         } while (sg != first);
5081 }
5082
5083 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5084 {
5085         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5086
5087         /*
5088          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5089          * nuke them all.
5090          */
5091         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5092                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5093         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5094                 kfree(sd->groups->sgp);
5095                 kfree(sd->groups);
5096         }
5097         kfree(sd);
5098 }
5099
5100 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5101 {
5102         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5103 }
5104
5105 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5106 {
5107         for (; sd; sd = sd->parent)
5108                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5109 }
5110
5111 /*
5112  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5113  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5114  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5115  *
5116  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5117  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5118  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5119  */
5120 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5121 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5122 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5123
5124 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5125 {
5126         struct sched_domain *sd;
5127         int id = cpu;
5128         int size = 1;
5129
5130         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5131         if (sd) {
5132                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5133                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5134         }
5135
5136         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5137         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5138         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5139 }
5140
5141 /*
5142  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5143  * hold the hotplug lock.
5144  */
5145 static void
5146 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5147 {
5148         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5149         struct sched_domain *tmp;
5150
5151         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5152         for (tmp = sd; tmp; ) {
5153                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5154                 if (!parent)
5155                         break;
5156
5157                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5158                         tmp->parent = parent->parent;
5159                         if (parent->parent)
5160                                 parent->parent->child = tmp;
5161                         /*
5162                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5163                          * degenerate parent; the spans match for this
5164                          * so the property transfers.
5165                          */
5166                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5167                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5168                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5169                 } else
5170                         tmp = tmp->parent;
5171         }
5172
5173         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5174                 tmp = sd;
5175                 sd = sd->parent;
5176                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5177                 if (sd)
5178                         sd->child = NULL;
5179         }
5180
5181         sched_domain_debug(sd, cpu);
5182
5183         rq_attach_root(rq, rd);
5184         tmp = rq->sd;
5185         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5186         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5187
5188         update_top_cache_domain(cpu);
5189 }
5190
5191 /* cpus with isolated domains */
5192 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5193
5194 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5195 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5196 {
5197         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5198         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5199         return 1;
5200 }
5201
5202 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5203
5204 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5205 {
5206         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5207 }
5208
5209 struct sd_data {
5210         struct sched_domain **__percpu sd;
5211         struct sched_group **__percpu sg;
5212         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5213 };
5214
5215 struct s_data {
5216         struct sched_domain ** __percpu sd;
5217         struct root_domain      *rd;
5218 };
5219
5220 enum s_alloc {
5221         sa_rootdomain,
5222         sa_sd,
5223         sa_sd_storage,
5224         sa_none,
5225 };
5226
5227 struct sched_domain_topology_level;
5228
5229 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5230 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5231
5232 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5233
5234 struct sched_domain_topology_level {
5235         sched_domain_init_f init;
5236         sched_domain_mask_f mask;
5237         int                 flags;
5238         int                 numa_level;
5239         struct sd_data      data;
5240 };
5241
5242 /*
5243  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5244  * domain traversal.
5245  *
5246  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5247  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5248  * range.
5249  *
5250  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5251  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5252  * cpu they're built on, so check that.
5253  *
5254  */
5255 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5256 {
5257         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5258         struct sd_data *sdd = sd->private;
5259         struct sched_domain *sibling;
5260         int i;
5261
5262         for_each_cpu(i, span) {
5263                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5264                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5265                         continue;
5266
5267                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5268         }
5269 }
5270
5271 /*
5272  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5273  * of this group that's also in the iteration mask.
5274  */
5275 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5276 {
5277         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5278 }
5279
5280 static int
5281 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5282 {
5283         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5284         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5285         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5286         struct sd_data *sdd = sd->private;
5287         struct sched_domain *child;
5288         int i;
5289
5290         cpumask_clear(covered);
5291
5292         for_each_cpu(i, span) {
5293                 struct cpumask *sg_span;
5294
5295                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5296                         continue;
5297
5298                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5299
5300                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5301                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5302                         continue;
5303
5304                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5305                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5306
5307                 if (!sg)
5308                         goto fail;
5309
5310                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5311                 if (child->child) {
5312                         child = child->child;
5313                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5314                 } else
5315                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5316
5317                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5318
5319                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5320                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5321                         build_group_mask(sd, sg);
5322
5323                 /*
5324                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5325                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5326                  * die on a /0 trap.
5327                  */
5328                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5329
5330                 /*
5331                  * Make sure the first group of this domain contains the
5332                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5333                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5334                  */
5335                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5336                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5337                         groups = sg;
5338
5339                 if (!first)
5340                         first = sg;
5341                 if (last)
5342                         last->next = sg;
5343                 last = sg;
5344                 last->next = first;
5345         }
5346         sd->groups = groups;
5347
5348         return 0;
5349
5350 fail:
5351         free_sched_groups(first, 0);
5352
5353         return -ENOMEM;
5354 }
5355
5356 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5357 {
5358         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5359         struct sched_domain *child = sd->child;
5360
5361         if (child)
5362                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5363
5364         if (sg) {
5365                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5366                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5367                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5368         }
5369
5370         return cpu;
5371 }
5372
5373 /*
5374  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5375  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5376  * and ->cpu_power to 0.
5377  *
5378  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5379  */
5380 static int
5381 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5382 {
5383         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5384         struct sd_data *sdd = sd->private;
5385         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5386         struct cpumask *covered;
5387         int i;
5388
5389         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5390         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5391
5392         if (cpu != cpumask_first(span))
5393                 return 0;
5394
5395         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5396         covered = sched_domains_tmpmask;
5397
5398         cpumask_clear(covered);
5399
5400         for_each_cpu(i, span) {
5401                 struct sched_group *sg;
5402                 int group, j;
5403
5404                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5405                         continue;
5406
5407                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5408                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5409                 sg->sgp->power = 0;
5410                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5411
5412                 for_each_cpu(j, span) {
5413                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5414                                 continue;
5415
5416                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5417                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5418                 }
5419
5420                 if (!first)
5421                         first = sg;
5422                 if (last)
5423                         last->next = sg;
5424                 last = sg;
5425         }
5426         last->next = first;
5427
5428         return 0;
5429 }
5430
5431 /*
5432  * Initialize sched groups cpu_power.
5433  *
5434  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5435  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5436  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5437  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5438  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5439  * less cpu_power.
5440  */
5441 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5442 {
5443         struct sched_group *sg = sd->groups;
5444
5445         WARN_ON(!sg);
5446
5447         do {
5448                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5449                 sg = sg->next;
5450         } while (sg != sd->groups);
5451
5452         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5453                 return;
5454
5455         update_group_power(sd, cpu);
5456         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5457 }
5458
5459 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5460 {
5461        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5462 }
5463
5464 /*
5465  * Initializers for schedule domains
5466  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5467  */
5468
5469 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5470 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5471 #else
5472 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5473 #endif
5474
5475 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5476 static noinline struct sched_domain *                                   \
5477 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5478 {                                                                       \
5479         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5480         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5481         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5482         sd->private = &tl->data;                                        \
5483         return sd;                                                      \
5484 }
5485
5486 SD_INIT_FUNC(CPU)
5487 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5488  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5489 #endif
5490 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5491  SD_INIT_FUNC(MC)
5492 #endif
5493 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5494  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5495 #endif
5496
5497 static int default_relax_domain_level = -1;
5498 int sched_domain_level_max;
5499
5500 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5501 {
5502         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5503                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5504
5505         return 1;
5506 }
5507 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5508
5509 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5510                                  struct sched_domain_attr *attr)
5511 {
5512         int request;
5513
5514         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5515                 if (default_relax_domain_level < 0)
5516                         return;
5517                 else
5518                         request = default_relax_domain_level;
5519         } else
5520                 request = attr->relax_domain_level;
5521         if (request < sd->level) {
5522                 /* turn off idle balance on this domain */
5523                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5524         } else {
5525                 /* turn on idle balance on this domain */
5526                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5527         }
5528 }
5529
5530 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5531 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5532
5533 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5534                                  const struct cpumask *cpu_map)
5535 {
5536         switch (what) {
5537         case sa_rootdomain:
5538                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5539                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5540         case sa_sd:
5541                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5542         case sa_sd_storage:
5543                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5544         case sa_none:
5545                 break;
5546         }
5547 }
5548
5549 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5550                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5551 {
5552         memset(d, 0, sizeof(*d));
5553
5554         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5555                 return sa_sd_storage;
5556         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5557         if (!d->sd)
5558                 return sa_sd_storage;
5559         d->rd = alloc_rootdomain();
5560         if (!d->rd)
5561                 return sa_sd;
5562         return sa_rootdomain;
5563 }
5564
5565 /*
5566  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5567  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5568  * will not free the data we're using.
5569  */
5570 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5571 {
5572         struct sd_data *sdd = sd->private;
5573
5574         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5575         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5576
5577         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5578                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5579
5580         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5581                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5582 }
5583
5584 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5585 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5586 {
5587         return topology_thread_cpumask(cpu);
5588 }
5589 #endif
5590
5591 /*
5592  * Topology list, bottom-up.
5593  */
5594 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5595 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5596         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5597 #endif
5598 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5599         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5600 #endif
5601 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5602         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5603 #endif
5604         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5605         { NULL, },
5606 };
5607
5608 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5609
5610 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5611         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5612
5613 #ifdef CONFIG_NUMA
5614
5615 static int sched_domains_numa_levels;
5616 static int *sched_domains_numa_distance;
5617 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5618 static int sched_domains_curr_level;
5619
5620 static inline int sd_local_flags(int level)
5621 {
5622         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5623                 return 0;
5624
5625         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5626 }
5627
5628 static struct sched_domain *
5629 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5630 {
5631         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5632         int level = tl->numa_level;
5633         int sd_weight = cpumask_weight(
5634                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5635
5636         *sd = (struct sched_domain){
5637                 .min_interval           = sd_weight,
5638                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5639                 .busy_factor            = 32,
5640                 .imbalance_pct          = 125,
5641                 .cache_nice_tries       = 2,
5642                 .busy_idx               = 3,
5643                 .idle_idx               = 2,
5644                 .newidle_idx            = 0,
5645                 .wake_idx               = 0,
5646                 .forkexec_idx           = 0,
5647
5648                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5649                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5650                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5651                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5652                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5653                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5654                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5655                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5656                                         | 1*SD_SERIALIZE
5657                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5658                                         | sd_local_flags(level)
5659                                         ,
5660                 .last_balance           = jiffies,
5661                 .balance_interval       = sd_weight,
5662         };
5663         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5664         sd->private = &tl->data;
5665
5666         /*
5667          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5668          */
5669         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5670
5671         return sd;
5672 }
5673
5674 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5675 {
5676         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5677 }
5678
5679 static void sched_numa_warn(const char *str)
5680 {
5681         static int done = false;
5682         int i,j;
5683
5684         if (done)
5685                 return;
5686
5687         done = true;
5688
5689         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5690
5691         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5692                 printk(KERN_WARNING "  ");
5693                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5694                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5695                 printk(KERN_CONT "\n");
5696         }
5697         printk(KERN_WARNING "\n");
5698 }
5699
5700 static bool find_numa_distance(int distance)
5701 {
5702         int i;
5703
5704         if (distance == node_distance(0, 0))
5705                 return true;
5706
5707         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5708                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5709                         return true;
5710         }
5711
5712         return false;
5713 }
5714
5715 static void sched_init_numa(void)
5716 {
5717         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5718         struct sched_domain_topology_level *tl;
5719         int level = 0;
5720         int i, j, k;
5721
5722         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5723         if (!sched_domains_numa_distance)
5724                 return;
5725
5726         /*
5727          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5728          * unique distances in the node_distance() table.
5729          *
5730          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5731          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5732          */
5733         next_distance = curr_distance;
5734         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5735                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5736                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5737                                 int distance = node_distance(i, k);
5738
5739                                 if (distance > curr_distance &&
5740                                     (distance < next_distance ||
5741                                      next_distance == curr_distance))
5742                                         next_distance = distance;
5743
5744                                 /*
5745                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5746                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5747                                  * equally connected to A.
5748                                  */
5749                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5750                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5751
5752                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5753                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5754                         }
5755                         if (next_distance != curr_distance) {
5756                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5757                                 sched_domains_numa_levels = level;
5758                                 curr_distance = next_distance;
5759                         } else break;
5760                 }
5761
5762                 /*
5763                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5764                  */
5765                 if (!sched_debug())
5766                         break;
5767         }
5768         /*
5769          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5770          * identity distance node_distance(i,i).
5771          *
5772          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5773          * numbers.
5774          */
5775
5776         /*
5777          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5778          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5779          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5780          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5781          * in other functions.
5782          *
5783          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5784          */
5785         sched_domains_numa_levels = 0;
5786
5787         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5788         if (!sched_domains_numa_masks)
5789                 return;
5790
5791         /*
5792          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5793          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5794          */
5795         for (i = 0; i < level; i++) {
5796                 sched_domains_numa_masks[i] =
5797                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5798                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5799                         return;
5800
5801                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5802                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5803                         if (!mask)
5804                                 return;
5805
5806                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5807
5808                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5809                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5810                                         continue;
5811
5812                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5813                         }
5814                 }
5815         }
5816
5817         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5818                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5819         if (!tl)
5820                 return;
5821
5822         /*
5823          * Copy the default topology bits..
5824          */
5825         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5826                 tl[i] = default_topology[i];
5827
5828         /*
5829          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5830          */
5831         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5832                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5833                         .init = sd_numa_init,
5834                         .mask = sd_numa_mask,
5835                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5836                         .numa_level = j,
5837                 };
5838         }
5839
5840         sched_domain_topology = tl;
5841
5842         sched_domains_numa_levels = level;
5843 }
5844
5845 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5846 {
5847         int i, j;
5848         int node = cpu_to_node(cpu);
5849
5850         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5851                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5852                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5853                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5854                 }
5855         }
5856 }
5857
5858 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5859 {
5860         int i, j;
5861         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5862                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5863                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5864         }
5865 }
5866
5867 /*
5868  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5869  * are onlined.
5870  */
5871 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5872                                            unsigned long action,
5873                                            void *hcpu)
5874 {
5875         int cpu = (long)hcpu;
5876
5877         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5878         case CPU_ONLINE:
5879                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5880                 break;
5881
5882         case CPU_DEAD:
5883                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5884                 break;
5885
5886         default:
5887                 return NOTIFY_DONE;
5888         }
5889
5890         return NOTIFY_OK;
5891 }
5892 #else
5893 static inline void sched_init_numa(void)
5894 {
5895 }
5896
5897 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5898                                            unsigned long action,
5899                                            void *hcpu)
5900 {
5901         return 0;
5902 }
5903 #endif /* CONFIG_NUMA */
5904
5905 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
5906 {
5907         struct sched_domain_topology_level *tl;
5908         int j;
5909
5910         for_each_sd_topology(tl) {
5911                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5912
5913                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5914                 if (!sdd->sd)
5915                         return -ENOMEM;
5916
5917                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
5918                 if (!sdd->sg)
5919                         return -ENOMEM;
5920
5921                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
5922                 if (!sdd->sgp)
5923                         return -ENOMEM;
5924
5925                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5926                         struct sched_domain *sd;
5927                         struct sched_group *sg;
5928                         struct sched_group_power *sgp;
5929
5930                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
5931                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5932                         if (!sd)
5933                                 return -ENOMEM;
5934
5935                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
5936
5937                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5938                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5939                         if (!sg)
5940                                 return -ENOMEM;
5941
5942                         sg->next = sg;
5943
5944                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
5945
5946                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
5947                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5948                         if (!sgp)
5949                                 return -ENOMEM;
5950
5951                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
5952                 }
5953         }
5954
5955         return 0;
5956 }
5957
5958 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
5959 {
5960         struct sched_domain_topology_level *tl;
5961         int j;
5962
5963         for_each_sd_topology(tl) {
5964                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5965
5966                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5967                         struct sched_domain *sd;
5968
5969                         if (sdd->sd) {
5970                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
5971                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
5972                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
5973                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
5974                         }
5975
5976                         if (sdd->sg)
5977                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
5978                         if (sdd->sgp)
5979                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
5980                 }
5981                 free_percpu(sdd->sd);
5982                 sdd->sd = NULL;
5983                 free_percpu(sdd->sg);
5984                 sdd->sg = NULL;
5985                 free_percpu(sdd->sgp);
5986                 sdd->sgp = NULL;
5987         }
5988 }
5989
5990 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
5991                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
5992                 struct sched_domain *child, int cpu)
5993 {
5994         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
5995         if (!sd)
5996                 return child;
5997
5998         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
5999         if (child) {
6000                 sd->level = child->level + 1;
6001                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6002                 child->parent = sd;
6003                 sd->child = child;
6004         }
6005         set_domain_attribute(sd, attr);
6006
6007         return sd;
6008 }
6009
6010 /*
6011  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6012  * to the individual cpus
6013  */
6014 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6015                                struct sched_domain_attr *attr)
6016 {
6017         enum s_alloc alloc_state;
6018         struct sched_domain *sd;
6019         struct s_data d;
6020         int i, ret = -ENOMEM;
6021
6022         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6023         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6024                 goto error;
6025
6026         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6027         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6028                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6029
6030                 sd = NULL;
6031                 for_each_sd_topology(tl) {
6032                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6033                         if (tl == sched_domain_topology)
6034                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6035                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6036                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6037                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6038                                 break;
6039                 }
6040         }
6041
6042         /* Build the groups for the domains */
6043         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6044                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6045                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6046                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6047                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6048                                         goto error;
6049                         } else {
6050                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6051                                         goto error;
6052                         }
6053                 }
6054         }
6055
6056         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6057         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6058                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6059                         continue;
6060
6061                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6062                         claim_allocations(i, sd);
6063                         init_sched_groups_power(i, sd);
6064                 }
6065         }
6066
6067         /* Attach the domains */
6068         rcu_read_lock();
6069         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6070                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6071                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6072         }
6073         rcu_read_unlock();
6074
6075         ret = 0;
6076 error:
6077         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6078         return ret;
6079 }
6080
6081 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6082 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6083 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6084                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6085
6086 /*
6087  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6088  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6089  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6090  */
6091 static cpumask_var_t fallback_doms;
6092
6093 /*
6094  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6095  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6096  * or 0 if it stayed the same.
6097  */
6098 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6099 {
6100         return 0;
6101 }
6102
6103 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6104 {
6105         int i;
6106         cpumask_var_t *doms;
6107
6108         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6109         if (!doms)
6110                 return NULL;
6111         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6112                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6113                         free_sched_domains(doms, i);
6114                         return NULL;
6115                 }
6116         }
6117         return doms;
6118 }
6119
6120 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6121 {
6122         unsigned int i;
6123         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6124                 free_cpumask_var(doms[i]);
6125         kfree(doms);
6126 }
6127
6128 /*
6129  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6130  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6131  * exclude other special cases in the future.
6132  */
6133 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6134 {
6135         int err;
6136
6137         arch_update_cpu_topology();
6138         ndoms_cur = 1;
6139         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6140         if (!doms_cur)
6141                 doms_cur = &fallback_doms;
6142         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6143         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6144         register_sched_domain_sysctl();
6145
6146         return err;
6147 }
6148
6149 /*
6150  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6151  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6152  */
6153 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6154 {
6155         int i;
6156
6157         rcu_read_lock();
6158         for_each_cpu(i, cpu_map)
6159                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6160         rcu_read_unlock();
6161 }
6162
6163 /* handle null as "default" */
6164 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6165                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6166 {
6167         struct sched_domain_attr tmp;
6168
6169         /* fast path */
6170         if (!new && !cur)
6171                 return 1;
6172
6173         tmp = SD_ATTR_INIT;
6174         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6175                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6176                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6177 }
6178
6179 /*
6180  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6181  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6182  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6183  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6184  *
6185  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6186  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6187  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6188  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6189  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6190  * it as it is.
6191  *
6192  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6193  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6194  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6195  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6196  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6197  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6198  *
6199  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6200  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6201  * and it will not create the default domain.
6202  *
6203  * Call with hotplug lock held
6204  */
6205 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6206                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6207 {
6208         int i, j, n;
6209         int new_topology;
6210
6211         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6212
6213         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6214         unregister_sched_domain_sysctl();
6215
6216         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6217         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6218
6219         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6220
6221         /* Destroy deleted domains */
6222         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6223                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6224                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6225                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6226                                 goto match1;
6227                 }
6228                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6229                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6230 match1:
6231                 ;
6232         }
6233
6234         n = ndoms_cur;
6235         if (doms_new == NULL) {
6236                 n = 0;
6237                 doms_new = &fallback_doms;
6238                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6239                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6240         }
6241
6242         /* Build new domains */
6243         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6244                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6245                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6246                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6247                                 goto match2;
6248                 }
6249                 /* no match - add a new doms_new */
6250                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6251 match2:
6252                 ;
6253         }
6254
6255         /* Remember the new sched domains */
6256         if (doms_cur != &fallback_doms)
6257                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6258         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6259         doms_cur = doms_new;
6260         dattr_cur = dattr_new;
6261         ndoms_cur = ndoms_new;
6262
6263         register_sched_domain_sysctl();
6264
6265         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6266 }
6267
6268 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6269
6270 /*
6271  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6272  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6273  * around partition_sched_domains().
6274  *
6275  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6276  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6277  */
6278 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6279                              void *hcpu)
6280 {
6281         switch (action) {
6282         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6283         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6284
6285                 /*
6286                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6287                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6288                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6289                  * domain, ignoring cpusets.
6290                  */
6291                 num_cpus_frozen--;
6292                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6293                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6294                         break;
6295                 }
6296
6297                 /*
6298                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6299                  * restore the original sched domains by considering the
6300                  * cpuset configurations.
6301                  */
6302
6303         case CPU_ONLINE:
6304         case CPU_DOWN_FAILED:
6305                 cpuset_update_active_cpus(true);
6306                 break;
6307         default:
6308                 return NOTIFY_DONE;
6309         }
6310         return NOTIFY_OK;
6311 }
6312
6313 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6314                                void *hcpu)
6315 {
6316         switch (action) {
6317         case CPU_DOWN_PREPARE:
6318                 cpuset_update_active_cpus(false);
6319                 break;
6320         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6321                 num_cpus_frozen++;
6322                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6323                 break;
6324         default:
6325                 return NOTIFY_DONE;
6326         }
6327         return NOTIFY_OK;
6328 }
6329
6330 void __init sched_init_smp(void)
6331 {
6332         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6333
6334         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6335         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6336
6337         sched_init_numa();
6338
6339         get_online_cpus();
6340         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6341         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6342         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6343         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6344                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6345         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6346         put_online_cpus();
6347
6348         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6349         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6350         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6351
6352         init_hrtick();
6353
6354         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6355         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6356                 BUG();
6357         sched_init_granularity();
6358         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6359
6360         init_sched_rt_class();
6361 }
6362 #else
6363 void __init sched_init_smp(void)
6364 {
6365         sched_init_granularity();
6366 }
6367 #endif /* CONFIG_SMP */
6368
6369 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6370
6371 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6372 {
6373         return in_lock_functions(addr) ||
6374                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6375                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6376 }
6377
6378 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6379 /*
6380  * Default task group.
6381  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6382  */
6383 struct task_group root_task_group;
6384 LIST_HEAD(task_groups);
6385 #endif
6386
6387 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6388
6389 void __init sched_init(void)
6390 {
6391         int i, j;
6392         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6393
6394 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6395         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6396 #endif
6397 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6398         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6399 #endif
6400 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6401         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6402 #endif
6403         if (alloc_size) {
6404                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6405
6406 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6407                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6408                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6409
6410                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6411                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6412
6413 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6414 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6415                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6416                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6417
6418                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6419                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6420
6421 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6422 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6423                 for_each_possible_cpu(i) {
6424                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6425                         ptr += cpumask_size();
6426                 }
6427 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6428         }
6429
6430 #ifdef CONFIG_SMP
6431         init_defrootdomain();
6432 #endif
6433
6434         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6435                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6436
6437 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6438         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6439                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6440 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6441
6442 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6443         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6444         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6445         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6446         autogroup_init(&init_task);
6447
6448 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6449
6450         for_each_possible_cpu(i) {
6451                 struct rq *rq;
6452
6453                 rq = cpu_rq(i);
6454                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6455                 rq->nr_running = 0;
6456                 rq->calc_load_active = 0;
6457                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6458                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6459                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6460 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6461                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6462                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6463                 /*
6464                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6465                  *
6466                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6467                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6468                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6469                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6470                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6471                  * (se->load.weight).
6472                  *
6473                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6474                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6475                  * then A0's share of the cpu resource is:
6476                  *
6477                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6478                  *
6479                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6480                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6481                  */
6482                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6483                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6484 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6485
6486                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6487 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6488                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6489                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6490 #endif
6491
6492                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6493                         rq->cpu_load[j] = 0;
6494
6495                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6496
6497 #ifdef CONFIG_SMP
6498                 rq->sd = NULL;
6499                 rq->rd = NULL;
6500                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6501                 rq->post_schedule = 0;
6502                 rq->active_balance = 0;
6503                 rq->next_balance = jiffies;
6504                 rq->push_cpu = 0;
6505                 rq->cpu = i;
6506                 rq->online = 0;
6507                 rq->idle_stamp = 0;
6508                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6509                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6510
6511                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6512
6513                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6514 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6515                 rq->nohz_flags = 0;
6516 #endif
6517 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6518                 rq->last_sched_tick = 0;
6519 #endif
6520 #endif
6521                 init_rq_hrtick(rq);
6522                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6523         }
6524
6525         set_load_weight(&init_task);
6526
6527 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6528         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6529 #endif
6530
6531 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6532         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6533 #endif
6534
6535         /*
6536          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6537          */
6538         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6539         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6540
6541         /*
6542          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6543          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6544          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6545          * when this runqueue becomes "idle".
6546          */
6547         init_idle(current, smp_processor_id());
6548
6549         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6550
6551         /*
6552          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6553          */
6554         current->sched_class = &fair_sched_class;
6555
6556 #ifdef CONFIG_SMP
6557         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6558         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6559         if (cpu_isolated_map == NULL)
6560                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6561         idle_thread_set_boot_cpu();
6562 #endif
6563         init_sched_fair_class();
6564
6565         scheduler_running = 1;
6566 }
6567
6568 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6569 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6570 {
6571         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6572
6573         return (nested == preempt_offset);
6574 }
6575
6576 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6577 {
6578         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6579
6580         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6581         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6582             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6583                 return;
6584         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6585                 return;
6586         prev_jiffy = jiffies;
6587
6588         printk(KERN_ERR
6589                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6590                         file, line);
6591         printk(KERN_ERR
6592                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6593                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6594                         current->pid, current->comm);
6595
6596         debug_show_held_locks(current);
6597         if (irqs_disabled())
6598                 print_irqtrace_events(current);
6599         dump_stack();
6600 }
6601 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6602 #endif
6603
6604 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6605 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6606 {
6607         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6608         int old_prio = p->prio;
6609         int on_rq;
6610
6611         on_rq = p->on_rq;
6612         if (on_rq)
6613                 dequeue_task(rq, p, 0);
6614         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6615         if (on_rq) {
6616                 enqueue_task(rq, p, 0);
6617                 resched_task(rq->curr);
6618         }
6619
6620         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6621 }
6622
6623 void normalize_rt_tasks(void)
6624 {
6625         struct task_struct *g, *p;
6626         unsigned long flags;
6627         struct rq *rq;
6628
6629         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6630         do_each_thread(g, p) {
6631                 /*
6632                  * Only normalize user tasks:
6633                  */
6634                 if (!p->mm)
6635                         continue;
6636
6637                 p->se.exec_start                = 0;
6638 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6639                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6640                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6641                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6642 #endif
6643
6644                 if (!rt_task(p)) {
6645                         /*
6646                          * Renice negative nice level userspace
6647                          * tasks back to 0:
6648                          */
6649                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6650                                 set_user_nice(p, 0);
6651                         continue;
6652                 }
6653
6654                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6655                 rq = __task_rq_lock(p);
6656
6657                 normalize_task(rq, p);
6658
6659                 __task_rq_unlock(rq);
6660                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6661         } while_each_thread(g, p);
6662
6663         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6664 }
6665
6666 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6667
6668 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6669 /*
6670  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6671  *
6672  * They can only be called when the whole system has been
6673  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6674  * activity can take place. Using them for anything else would
6675  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6676  * under any other configuration.
6677  */
6678
6679 /**
6680  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6681  * @cpu: the processor in question.
6682  *
6683  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6684  *
6685  * Return: The current task for @cpu.
6686  */
6687 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6688 {
6689         return cpu_curr(cpu);
6690 }
6691
6692 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6693
6694 #ifdef CONFIG_IA64
6695 /**
6696  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6697  * @cpu: the processor in question.
6698  * @p: the task pointer to set.
6699  *
6700  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6701  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6702  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6703  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6704  * and caller must save the original value of the current task (see
6705  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6706  * re-starting the system.
6707  *
6708  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6709  */
6710 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6711 {
6712         cpu_curr(cpu) = p;
6713 }
6714
6715 #endif
6716
6717 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6718 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6719 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6720
6721 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6722 {
6723         free_fair_sched_group(tg);
6724         free_rt_sched_group(tg);
6725         autogroup_free(tg);
6726         kfree(tg);
6727 }
6728
6729 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6730 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6731 {
6732         struct task_group *tg;
6733
6734         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6735         if (!tg)
6736                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6737
6738         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6739                 goto err;
6740
6741         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6742                 goto err;
6743
6744         return tg;
6745
6746 err:
6747         free_sched_group(tg);
6748         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6749 }
6750
6751 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6752 {
6753         unsigned long flags;
6754
6755         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6756         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6757
6758         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6759
6760         tg->parent = parent;
6761         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6762         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6763         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6764 }
6765
6766 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6767 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6768 {
6769         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6770         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6771 }
6772
6773 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6774 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6775 {
6776         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6777         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6778 }
6779
6780 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6781 {
6782         unsigned long flags;
6783         int i;
6784
6785         /* end participation in shares distribution */
6786         for_each_possible_cpu(i)
6787                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6788
6789         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6790         list_del_rcu(&tg->list);
6791         list_del_rcu(&tg->siblings);
6792         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6793 }
6794
6795 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6796  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6797  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6798  *      reflect its new group.
6799  */
6800 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6801 {
6802         struct task_group *tg;
6803         int on_rq, running;
6804         unsigned long flags;
6805         struct rq *rq;
6806
6807         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6808
6809         running = task_current(rq, tsk);
6810         on_rq = tsk->on_rq;
6811
6812         if (on_rq)
6813                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6814         if (unlikely(running))
6815                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6816
6817         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6818                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6819                           struct task_group, css);
6820         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6821         tsk->sched_task_group = tg;
6822
6823 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6824         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6825                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6826         else
6827 #endif
6828                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6829
6830         if (unlikely(running))
6831                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6832         if (on_rq)
6833                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6834
6835         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6836 }
6837 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6838
6839 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6840 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6841 {
6842         if (runtime == RUNTIME_INF)
6843                 return 1ULL << 20;
6844
6845         return div64_u64(runtime << 20, period);
6846 }
6847 #endif
6848
6849 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6850 /*
6851  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6852  */
6853 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6854
6855 /* Must be called with tasklist_lock held */
6856 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6857 {
6858         struct task_struct *g, *p;
6859
6860         do_each_thread(g, p) {
6861                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6862                         return 1;
6863         } while_each_thread(g, p);
6864
6865         return 0;
6866 }
6867
6868 struct rt_schedulable_data {
6869         struct task_group *tg;
6870         u64 rt_period;
6871         u64 rt_runtime;
6872 };
6873
6874 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6875 {
6876         struct rt_schedulable_data *d = data;
6877         struct task_group *child;
6878         unsigned long total, sum = 0;
6879         u64 period, runtime;
6880
6881         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6882         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6883
6884         if (tg == d->tg) {
6885                 period = d->rt_period;
6886                 runtime = d->rt_runtime;
6887         }
6888
6889         /*
6890          * Cannot have more runtime than the period.
6891          */
6892         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6893                 return -EINVAL;
6894
6895         /*
6896          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6897          */
6898         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6899                 return -EBUSY;
6900
6901         total = to_ratio(period, runtime);
6902
6903         /*
6904          * Nobody can have more than the global setting allows.
6905          */
6906         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6907                 return -EINVAL;
6908
6909         /*
6910          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6911          */
6912         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6913                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6914                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6915
6916                 if (child == d->tg) {
6917                         period = d->rt_period;
6918                         runtime = d->rt_runtime;
6919                 }
6920
6921                 sum += to_ratio(period, runtime);
6922         }
6923
6924         if (sum > total)
6925                 return -EINVAL;
6926
6927         return 0;
6928 }
6929
6930 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6931 {
6932         int ret;
6933
6934         struct rt_schedulable_data data = {
6935                 .tg = tg,
6936                 .rt_period = period,
6937                 .rt_runtime = runtime,
6938         };
6939
6940         rcu_read_lock();
6941         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6942         rcu_read_unlock();
6943
6944         return ret;
6945 }
6946
6947 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6948                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6949 {
6950         int i, err = 0;
6951
6952         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6953         read_lock(&tasklist_lock);
6954         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6955         if (err)
6956                 goto unlock;
6957
6958         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6959         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6960         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6961
6962         for_each_possible_cpu(i) {
6963                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6964
6965                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6966                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6967                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6968         }
6969         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6970 unlock:
6971         read_unlock(&tasklist_lock);
6972         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6973
6974         return err;
6975 }
6976
6977 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6978 {
6979         u64 rt_runtime, rt_period;
6980
6981         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6982         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6983         if (rt_runtime_us < 0)
6984                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6985
6986         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6987 }
6988
6989 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6990 {
6991         u64 rt_runtime_us;
6992
6993         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6994                 return -1;
6995
6996         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6997         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
6998         return rt_runtime_us;
6999 }
7000
7001 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7002 {
7003         u64 rt_runtime, rt_period;
7004
7005         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7006         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7007
7008         if (rt_period == 0)
7009                 return -EINVAL;
7010
7011         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7012 }
7013
7014 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7015 {
7016         u64 rt_period_us;
7017
7018         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7019         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7020         return rt_period_us;
7021 }
7022
7023 static int sched_rt_global_constraints(void)
7024 {
7025         u64 runtime, period;
7026         int ret = 0;
7027
7028         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7029                 return -EINVAL;
7030
7031         runtime = global_rt_runtime();
7032         period = global_rt_period();
7033
7034         /*
7035          * Sanity check on the sysctl variables.
7036          */
7037         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7038                 return -EINVAL;
7039
7040         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7041         read_lock(&tasklist_lock);
7042         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7043         read_unlock(&tasklist_lock);
7044         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7045
7046         return ret;
7047 }
7048
7049 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7050 {
7051         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7052         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7053                 return 0;
7054
7055         return 1;
7056 }
7057
7058 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7059 static int sched_rt_global_constraints(void)
7060 {
7061         unsigned long flags;
7062         int i;
7063
7064         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7065                 return -EINVAL;
7066
7067         /*
7068          * There's always some RT tasks in the root group
7069          * -- migration, kstopmachine etc..
7070          */
7071         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7072                 return -EBUSY;
7073
7074         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7075         for_each_possible_cpu(i) {
7076                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7077
7078                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7079                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7080                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7081         }
7082         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7083
7084         return 0;
7085 }
7086 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7087
7088 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7089                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7090                 loff_t *ppos)
7091 {
7092         int ret;
7093         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7094
7095         mutex_lock(&mutex);
7096         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7097         /* make sure that internally we keep jiffies */
7098         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7099         if (!ret && write) {
7100                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7101                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7102         }
7103         mutex_unlock(&mutex);
7104         return ret;
7105 }
7106
7107 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7108                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7109                 loff_t *ppos)
7110 {
7111         int ret;
7112         int old_period, old_runtime;
7113         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7114
7115         mutex_lock(&mutex);
7116         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7117         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7118
7119         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7120
7121         if (!ret && write) {
7122                 ret = sched_rt_global_constraints();
7123                 if (ret) {
7124                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7125                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7126                 } else {
7127                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7128                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7129                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7130                 }
7131         }
7132         mutex_unlock(&mutex);
7133
7134         return ret;
7135 }
7136
7137 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7138
7139 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7140 {
7141         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7142 }
7143
7144 static struct cgroup_subsys_state *
7145 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7146 {
7147         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7148         struct task_group *tg;
7149
7150         if (!parent) {
7151                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7152                 return &root_task_group.css;
7153         }
7154
7155         tg = sched_create_group(parent);
7156         if (IS_ERR(tg))
7157                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7158
7159         return &tg->css;
7160 }
7161
7162 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7163 {
7164         struct task_group *tg = css_tg(css);
7165         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7166
7167         if (parent)
7168                 sched_online_group(tg, parent);
7169         return 0;
7170 }
7171
7172 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7173 {
7174         struct task_group *tg = css_tg(css);
7175
7176         sched_destroy_group(tg);
7177 }
7178
7179 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7180 {
7181         struct task_group *tg = css_tg(css);
7182
7183         sched_offline_group(tg);
7184 }
7185
7186 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7187                                  struct cgroup_taskset *tset)
7188 {
7189         struct task_struct *task;
7190
7191         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7192 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7193                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7194                         return -EINVAL;
7195 #else
7196                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7197                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7198                         return -EINVAL;
7199 #endif
7200         }
7201         return 0;
7202 }
7203
7204 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7205                               struct cgroup_taskset *tset)
7206 {
7207         struct task_struct *task;
7208
7209         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7210                 sched_move_task(task);
7211 }
7212
7213 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7214                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7215                             struct task_struct *task)
7216 {
7217         /*
7218          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7219          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7220          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7221          */
7222         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7223                 return;
7224
7225         sched_move_task(task);
7226 }
7227
7228 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7229 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7230                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7231 {
7232         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7233 }
7234
7235 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7236                                struct cftype *cft)
7237 {
7238         struct task_group *tg = css_tg(css);
7239
7240         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7241 }
7242
7243 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7244 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7245
7246 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7247 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7248
7249 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7250
7251 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7252 {
7253         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7254         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7255
7256         if (tg == &root_task_group)
7257                 return -EINVAL;
7258
7259         /*
7260          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7261          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7262          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7263          */
7264         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7265                 return -EINVAL;
7266
7267         /*
7268          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7269          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7270          * feasibility.
7271          */
7272         if (period > max_cfs_quota_period)
7273                 return -EINVAL;
7274
7275         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7276         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7277         if (ret)
7278                 goto out_unlock;
7279
7280         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7281         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7282         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7283         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7284         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7285         cfs_b->quota = quota;
7286
7287         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7288         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7289         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7290                 /* force a reprogram */
7291                 cfs_b->timer_active = 0;
7292                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7293         }
7294         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7295
7296         for_each_possible_cpu(i) {
7297                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7298                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7299
7300                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7301                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7302                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7303
7304                 if (cfs_rq->throttled)
7305                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7306                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7307         }
7308 out_unlock:
7309         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7310
7311         return ret;
7312 }
7313
7314 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7315 {
7316         u64 quota, period;
7317
7318         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7319         if (cfs_quota_us < 0)
7320                 quota = RUNTIME_INF;
7321         else
7322                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7323
7324         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7325 }
7326
7327 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7328 {
7329         u64 quota_us;
7330
7331         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7332                 return -1;
7333
7334         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7335         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7336
7337         return quota_us;
7338 }
7339
7340 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7341 {
7342         u64 quota, period;
7343
7344         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7345         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7346
7347         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7348 }
7349
7350 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7351 {
7352         u64 cfs_period_us;
7353
7354         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7355         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7356
7357         return cfs_period_us;
7358 }
7359
7360 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7361                                   struct cftype *cft)
7362 {
7363         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7364 }
7365
7366 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7367                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7368 {
7369         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7370 }
7371
7372 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7373                                    struct cftype *cft)
7374 {
7375         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7376 }
7377
7378 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7379                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7380 {
7381         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7382 }
7383
7384 struct cfs_schedulable_data {
7385         struct task_group *tg;
7386         u64 period, quota;
7387 };
7388
7389 /*
7390  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7391  * note: units are usecs
7392  */
7393 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7394                                struct cfs_schedulable_data *d)
7395 {
7396         u64 quota, period;
7397
7398         if (tg == d->tg) {
7399                 period = d->period;
7400                 quota = d->quota;
7401         } else {
7402                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7403                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7404         }
7405
7406         /* note: these should typically be equivalent */
7407         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7408                 return RUNTIME_INF;
7409
7410         return to_ratio(period, quota);
7411 }
7412
7413 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7414 {
7415         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7416         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7417         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7418
7419         if (!tg->parent) {
7420                 quota = RUNTIME_INF;
7421         } else {
7422                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7423
7424                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7425                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7426
7427                 /*
7428                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7429                  * limit is set
7430                  */
7431                 if (quota == RUNTIME_INF)
7432                         quota = parent_quota;
7433                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7434                         return -EINVAL;
7435         }
7436         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7437
7438         return 0;
7439 }
7440
7441 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7442 {
7443         int ret;
7444         struct cfs_schedulable_data data = {
7445                 .tg = tg,
7446                 .period = period,
7447                 .quota = quota,
7448         };
7449
7450         if (quota != RUNTIME_INF) {
7451                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7452                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7453         }
7454
7455         rcu_read_lock();
7456         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7457         rcu_read_unlock();
7458
7459         return ret;
7460 }
7461
7462 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7463                 struct cgroup_map_cb *cb)
7464 {
7465         struct task_group *tg = css_tg(css);
7466         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7467
7468         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7469         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7470         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7471
7472         return 0;
7473 }
7474 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7475 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7476
7477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7478 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7479                                 struct cftype *cft, s64 val)
7480 {
7481         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7482 }
7483
7484 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7485                                struct cftype *cft)
7486 {
7487         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7488 }
7489
7490 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7491                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7492 {
7493         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7494 }
7495
7496 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7497                                    struct cftype *cft)
7498 {
7499         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7500 }
7501 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7502
7503 static struct cftype cpu_files[] = {
7504 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7505         {
7506                 .name = "shares",
7507                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7508                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7509         },
7510 #endif
7511 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7512         {
7513                 .name = "cfs_quota_us",
7514                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7515                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7516         },
7517         {
7518                 .name = "cfs_period_us",
7519                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7520                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7521         },
7522         {
7523                 .name = "stat",
7524                 .read_map = cpu_stats_show,
7525         },
7526 #endif
7527 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7528         {
7529                 .name = "rt_runtime_us",
7530                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7531                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7532         },
7533         {
7534                 .name = "rt_period_us",
7535                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7536                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7537         },
7538 #endif
7539         { }     /* terminate */
7540 };
7541
7542 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7543         .name           = "cpu",
7544         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7545         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7546         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7547         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7548         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7549         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7550         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7551         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7552         .base_cftypes   = cpu_files,
7553         .early_init     = 1,
7554 };
7555
7556 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7557
7558 void dump_cpu_task(int cpu)
7559 {
7560         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7561         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7562 }